Hic est primus articulus in serie duarum partium.Hic articulus primum de historia et consilio provocationes disputabitthermistor-fundatur caliditassystemata mensurae, itemque comparatio cum resistentia systemata thermometri (RTD) mensurae temperaturae.Etiam electionem thermistoris, configurationis commercii, ac momentum sigma-deltae analog-ad-digitales convertentium (ADCs) describet in hac area.Secundus articulus declarabit quomodo ratio finalis thermistoris substructio mensurationis optimize et aestimare debet.
Sicut in seriei articuli praecedente descripsimus, Optimizing RTD Systems Temperature Sensor, RTD est resistor cuius resistentia cum temperatura variat.Thermitores similiter laborant in RTDs.Dissimilis RTDs, quae solum coefficientem positivum habent temperamentum, thermistor potest coefficientem temperaturam positivam vel negativam habere.Temperatura negativa coefficientis (NTC) thermistores resistentiam suam minuunt sicut siccus oritur, dum thermistores affirmativae temperaturae coefficientes (PTC) resistentiam augent sicut siccus oritur.Pridie fici.1 characteres responsionis NTC et PTC thermistorum ostendit et eas curvis RTD comparat.
Secundum extensionem temperaturae curva RTD fere linearis est, et sensor multo latius temperatura quam thermistores (typice -200°C ad +850°C) ob thermistoris naturam non lineari (exponentialis) comprehendit.RTDs plerumque in curvis normatis notis providentur, dum thermistoris curvae a fabrica variant.De hoc in thermistore delectu duce sectione huius articuli singillatim disseremus.
Thermistores fiunt ex materiis compositis, plerumque ceramici, polymeri, vel semiconductores (solent oxydi metallici) et metalla pura (platinum, nickel, vel cuprum).Thermici temperaturas mutationes velociores quam RTDs deprehendere possunt, feedback citius praebentes.Ideo thermistores communiter usi sunt a sensoriis in applicationibus quae minoris sumptus, parvi momenti, velocioris responsionis, sensibilitatis altioris, et temperaturae limitatae, sicut electronici temperantia, domus et aedificium imperium, laboratorium scientificum, vel frigidum commissurae compensatio pro thermocouplis in commerciis. vel applicationes industriae.proposita.ADFECTIONEM.
In pluribus, NTC thermistores adhibentur ad mensuras temperatas accurate, non thermistores PTC.Nonnulli PTC thermitores praesto sunt qui adhiberi possunt in tutelae gyrationis currentis vel sicut fuses resettiles ad applicationes ad salutem.Resistentia temperaturae curvae thermistoris PTC thermistoris regionem perexiguam ostendit NTC antequam punctum transitum (seu punctum Curie) attingat, supra quam resistentia acriter oritur a pluribus ordinibus magnitudinis in latitudine plurium gradus Celsii.Sub condiciones supercurrentes, thermistor PTC fortem sui calefactionem generabit cum temperatura mutandi exceditur, et eius resistentia acriter oritur, quae input current ad systema rediget, damnum impediendo.Commutatio punctum PTC thermistorum typice inter 60°C et 120°C est et ad moderandas mensuras temperaturas in amplis applicationibus non convenit.Articulus hic in NTC thermistores versatur, qui typice mensurare vel monitores temperaturae vndique ab -80°C ad +150°C metiri possunt.NTC thermitores resistunt aestimationes a paucis ohms ad 10 MΩ ad 25°C.Ut in fig.1, mutatio resistentiae per gradum Celsii pro thermistoribus acutior est quam ad resistendum thermometris.Comparatus thermistoribus, sensus summus thermistoris et magna resistentia valorem simpliciorem suum initus circuitionis, quia thermistores nullam specialem configurationem wiring, ut 3-filum vel 4-filum, requirunt, ut resistentiam plumbeam compenset.Consilium thermistoris solum simplici configuratione 2-filo utitur.
Mensuratiora temperatura thermistoris alta praecisione substructio postulat certa signa processus, analog-ad conversionem digitalem, linearizationem, et recompensationem, ut in fig.2.
Etsi signum catenae simplex videri potest, plures sunt complexiones quae magnitudinem, sumptus, et observantiam totius motherboard afficiunt.ADI praecisio ADC librarium plures solutiones integrales includit, ut AD7124-4/AD7124-8, quae complura commoda praebent ad systema systematis scelerisque, sicut pleraeque in clausuris aedificii necessariis ad applicationem constructae sunt.Sed variae sunt provocationes in designandis et optimizing thermistoris-substructio solutionis mensurae temperaturae.
Hic articulus singulas harum rerum tractat et suasiones praebet ad eas solvendas et ulterius ad huiusmodi systemata processum consilii simpliciorem reddendam.
Sunt varietateNTC thermistorsin foro hodie, thermistoris ius eligens ad applicationem tuum negotium deposcens potest esse.Nota thermistores eorum nominali valore recensentur, qui est earum nominalis resistentia ad 25°C.Ergo a 10 kΩ thermistor nominalem resistentiam 10 kΩ in 25°C habet.Thermistores valores nominales vel fundamentales resistentias habent a paucis ohmatibus usque ad 10 MΩ.Thermitores cum ratings resistentiae humilis (resistentiae nominatim 10 kΩ vel minus) typice sustinent iugis temperaturas inferiores, ut -50°C ad +70°C.Thermitores cum altiori resistentia ratings temperaturis usque ad CCC°C sustinere possunt.
Elementum thermistoris oxydatum metallicum fit.Thermistores in pila, radialibus et SMD figuris praesto sunt.Grana thermistoris epoxy sunt obductis vel vitreis encapsulatis ad tutelam addita.Epoxy pila obductis thermistoribus, thermistoribus radialibus et superficiebus aptae sunt temperaturis usque ad 150°C.Thermistores globuli vitrei idonei sunt ad altas temperaturas metiendas.Omnia genera tunicarum/packaging etiam contra corrosionem defendunt.Nonnulli thermitores etiam inaugurationem habebunt additis praesidiis in ambitus asperis.Bead thermistores celerius tempus habent responsum quam thermistores radiales/SMD.Sed durabilia non sunt.Ideo genus thermistoris usus est a fine applicationis et ambitus in quo thermistor sita est.Diu terminus stabilitatis thermistoris a materia, packaging et consilio pendet.Exempli gratia, epoxy bituminata NTC thermistor 0.2°C per annum mutare potest, thermistor obsignatus tantum per annum 0.02°C mutat.
Thermitores aliter sagaciter veniunt.Vexillima thermistores accurationem typice habent 0.5°C ad 1.5°C.Thermistor resistentiae aestimationem et beta valorem (proportio 25°C ad 50°C/85°C) tolerantiam habet.Nota quod beta valor thermistoris a fabrica variat.Exempli gratia, 10 kΩ NTC thermitores ex diversis artifices valores betae diversos habebunt.Pro accuratioribus systematibus thermistores tales sicut in serie Omega 44xxx adhiberi possunt.Accurate habent 0.1°C vel 0.2°C supra spatium temperatum 0°C ad 70°C.Ideo range temperaturas quae metiri possunt et accuratio inquisita super illam extensionem temperatura determinat an thermistores ad hanc applicationem apti sint.Lorem nota quod superior subtilitas Omega 44xxx series, altior sumptus.
Celsius gradus ad resistentiam convertendi, valor beta plerumque adhibetur.Valor beta determinatur cognoscendo duo puncta temperatura et resistentiam respondentem ad singulas partes temperaturas.
RT1 = Temperature resistentia 1 RT2 = resistentia Temperaturae 2 T1 = Temperature 1 (K) T2 = Temperature 2 (K)
Usor beta valore utitur proxime ad temperatus range usus in incepto.Plerique schedae thermistoris valorem betae enumerant cum resistentia tolerantiae ad 25°C et tolerantiae ad valorem betae.
Superiores thermistores praecisionem et solutiones terminationum subtilissimas ut Omega 44xxx series, Steinhart-Hart utuntur aequatione ad resistentiam gradus Celsii convertendi.Aequatio 2 requirit tres constantes A, B, C iterum a fabrica sensori provisa.Quia aequatio coefficientium generatur in tribus punctis temperatis, inde aequatio minimizat errorem per linearizationem introductum (typice 0.02 °C).
A, B, C constantes sunt ex tribus punctis temperatis derivati.R = thermistor resistentiae in ohms T = temperatus in gradibus K
Pridie fici.3 excitatio sensoris hodiernam ostendit.Coegi vena applicatur thermistoris et eadem vena applicatur ad amussim resistor;subtilitas resistor adhibetur ut referat ad mensuram.Valor relationis resistor debet esse maior quam vel aequalis maximo valori resistentiae thermistoris (prout temperatura infima mensurata in systemate).
Cum eligendo excitationem currentem, maxima resistentia thermistoris iterum ratio habenda est.Hoc efficit ut voltatio trans sensorem et relatio resistoris semper in aequo electronicis acceptum sit.Ager vena fontis aliquod headroom vel output adaptans requirit.Si thermistor altam resistentiam habet in temperatura mensurabili infimo, hoc proveniet in currenti infimo activitatis.Ergo, voltage trans thermistoris generata caliditas est parva.Gradus quaestus programmabiles adhiberi possunt ad optimize mensurationem horum planorum inferiorum significationum.Sed lucrum programmari debet dynamice, quod signum campestre a thermistore valde cum temperatura variat.
Alia optio est ut commodi consequatur sed utamur dynamica coegi current.Ergo, ut signum campi a thermistoris mutationibus, valorem currentem dynamice mutat ita ut intentione trans thermistoris evoluta sit intra determinatum initus machinae electronicae.Usor curare debet ut intentione per respectum resistor evoluta sit etiam in gradu electronicis acceptus.Utraeque optiones altam moderationis gradum petunt, assidue intentione voltage trans thermistoris ut electronici signum metiantur.Estne optio facilior?Excitatio intentionis considera.
Cum DC voltage thermistoris applicatur, current per thermistorem automatice librat sicut mutationes resistentiae thermistoris.Nunc, adhibita subtilitate mensurae resistentis loco resistentis referentis, propositum est currentem per thermistorem fluere, ita resistentiam thermistoris iniri permittens.Cum in intentione coegi adhibetur ut signum ADC referat, nullum quaestus scaena requiritur.Processus officium vigilantiae thermistoris intentionis non habet, determinans si gradus signi electronici metiri potest, et computare quid lucri lucrum/praesens valor necessitatem accommodetur computare.Haec est ratio in hoc articulo.
Si thermistor parvam resistentiam habet aestimationem et resistentiam range, voltatio vel vena excitatio adhiberi potest.In hoc casu, pulsus currentis et lucri fixa potest.Et sic erit circuitus, ut patet in Figura III. Modus iste conveniens est, quod possibile est regere currentem per sensorem et per respectum resistenti, qui valet in applicationibus humilitatis virtutis.Praeterea thermistoris sui calefactio elevat.
Excitatio intentionis adhiberi potest etiam pro thermistoribus cum ratings infimis resistentiae.Usor tamen semper curare debet ut vena per sensorem non nimis alta sit ad sensorem vel applicationem.
Excitatio intentionis exsecutionem simplificat cum thermistore utens cum magna resistentiae aestimatione et latitudine temperatura range.Maior resistentia nominalis gradum acceptabilem monetae aestimatae praebet.Sed excogitatores opus est ut current in gradu acceptabili per totum spatium temperatum applicationis subnixum sit.
Sigma-Delta ADCs plura commoda praebent cum systema mensurae thermistoris designans.Primum, quia sigma-delta ADC significat analogum input, eliquatio externa servatur ad minimum et solum postulatum simplex RC colum est.Flexibilitatem in genere colum et output baud rate praebent.In eliquatione digitali constructa adhiberi potest ut ullum impedimentum in mains machinationibus magnalibus supprimere possit.24-bit machinae quales AD7124-4/AD7124-8 plenam resolutionem habent usque ad 21.7 bits, ita altam resolutionem praebent.
Usus sigma-deltae ADC valde simplificat consilium thermistoris dum specificationem, sumptus systema, spatium tabulae, tempus ad mercatum reducit.
Articulus hic utitur AD7124-4/AD7124-8 ut ADC quia sonus humilis, current humilis, praecisio ADCs constructa in PGA, constructa in comparatione, analog initus, et quiddam quiddam.
Quantumvis num uteris currentem pellere vel intentionem pellere, conformatio ratiometrica commendatur in qua relatio intentionis et intentionis sensoris ex eodem fonte agitatur.Hoc significat quod quaelibet mutatio in fontem excitationis accurationem mensurae non tanget.
Pridie fici.5 constantem currentem impulsionem demonstrat thermistoris et subtilitatis resistentis RREF, voltatio trans RREF effecta est relatio intentionis thermistoris metiendi.
Hodiernus ager accurate non indiget et minus stabilis erit, sicut errores quivis in campo currenti in hac configuratione tollentur.Fere, excitatio currenti praefertur excitationi intentionis ob superioris sensibilitatis imperium et sonum melioris immunitatis cum sensorem in locis remotis situm est.Hoc genus bias methodi typice usus est pro RTDs vel thermistoribus cum valoribus humilibus resistentiae.Attamen, ut thermistor cum altiori renitente valore et sensibilitate superiore, signum gradus ab unaquaque temperaturae mutatione generatum maius erit, ideo excitatio intentionis adhibetur.Exempli gratia, 10 kΩ thermistor resistentiam habet 10 kΩ in 25°C.Ad -50°C resistentia NTC thermistoris est 441,117 kΩ.Minima agitatio currentis 50 µA ab AD7124-4/AD7124-8 provisum est, generat 441,117 kΩ × 50 µA = 22 V, quae nimis alta est et extra operantem amplissimum ADCs in hac applicatione area adhibita.Thermistores quoque plerumque coniungi vel prope electronicos versari solent, ideo immunitas ad venam pellendam non requiritur.
Addito sensui resistenti in serie sicut circa ambitum dividentis voltage, currentem per thermistorem ad valorem minimum resistentiae limitabit.In hac configuratione, valor sensus resistor RSENSE aequari debet valori resistentiae thermistoris ad temperaturam 25°C referentiae, ita ut outputa voltage aequalis sit ad medium relationis intentionis ad temperaturam nominalem. 25°CC Similiter, si adhibeatur 10 kΩ thermistor resistente 10 kΩ in 25°C, RSENSE sit 10 kΩ.Cum temperaturas mutationes, resistentia NTC thermistoris etiam mutat, et ratio voltages trans thermistoris agitationis mutatur etiam, inde in output intentione proportionalis resistentii NTC thermistoris.
Si delectae respectus intentionis usus ad potentiam thermistoris et/vel RSENSE aequet ADC referenti intentioni ad mensurandum adhibita, ratio mensurae ratiometricae (Figura 7) posita est ut quaelibet excitatio erroris voltage-relatae fons amoveatur.
Nota quod vel sensus resistentis (voltage agitati) vel relatio resistentis (agitatae currentis) debet habere tolerantiam initialem humilem et egisse, sicut utraque variabilis accurate totius systematis afficere potest.
Cum plures thermistores utuntur, una excitatio intentionis adhiberi potest.Sed quilibet thermistor debet habere propriam praecisionem sensus resistenti, ut patet in fig.8. Alia optio est utendi multiplici vel ignobili resistentia externa in re publica commutanda, quae communio sensui resistenti praecisionem facit.Hac conformatione, quilibet thermistor indiget aliquo statuto tempore mensurato.
In summa, cum thermistoris substructio mensurae temperaturae rationem designans, multae quaestiones sunt considerandae: sensorem, sensorem wiring, delectu mercaturam, ADC configurationem, et quomodo hae variae variabiles ad altiorem systematis subtilitatem afficiunt.Proximus articulus in hac serie explanat quomodo ad optimize systema consilium tuum et ad altiore systematis errorum budget ad perficiendum scopum tuum perficiendum.
Post tempus: Sep-30-2022