ນີ້ແມ່ນບົດຄວາມທໍາອິດໃນຊຸດສອງສ່ວນ.ບົດຄວາມນີ້ຄັ້ງທໍາອິດຈະປຶກສາຫາລືປະຫວັດສາດແລະການທ້າທາຍການອອກແບບຂອງອຸນຫະພູມທີ່ອີງໃສ່ເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມລະບົບການວັດແທກ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການປຽບທຽບຂອງພວກເຂົາກັບເຄື່ອງວັດແທກອຸນຫະພູມຕ້ານທານ (RTD) ລະບົບການວັດແທກອຸນຫະພູມ.ມັນຍັງຈະອະທິບາຍທາງເລືອກຂອງ thermistor, configuration trade-offs, ແລະຄວາມສໍາຄັນຂອງ sigma-delta analog-to-digital converters (ADCs) ໃນພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກນີ້.ບົດຄວາມທີສອງຈະລາຍລະອຽດວິທີການເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະການປະເມີນລະບົບການວັດແທກທີ່ອີງໃສ່ thermomistor ສຸດທ້າຍ.
ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນຊຸດບົດຄວາມທີ່ຜ່ານມາ, Optimizing RTD Temperature Sensor Systems, RTD ເປັນຕົວຕ້ານທານທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານແຕກຕ່າງກັນກັບອຸນຫະພູມ.Thermisors ເຮັດວຽກຄ້າຍຄືກັນກັບ RTDs.ບໍ່ເຫມືອນກັບ RTDs, ເຊິ່ງມີພຽງແຕ່ຄ່າສໍາປະສິດອຸນຫະພູມໃນທາງບວກ, thermistor ສາມາດມີຄ່າສໍາປະສິດອຸນຫະພູມບວກຫຼືລົບ.ຕົວຄູນອຸນຫະພູມລົບ (NTC) ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຕ້ານທານຫຼຸດລົງເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ຕົວຄູນອຸນຫະພູມບວກ (PTC) ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຍ້ອນວ່າອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ.ໃນຮູບ.1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະການຕອບສະຫນອງຂອງ thermomistor NTC ແລະ PTC ປົກກະຕິແລະປຽບທຽບພວກມັນກັບເສັ້ນໂຄ້ງ RTD.
ໃນແງ່ຂອງລະດັບອຸນຫະພູມ, ເສັ້ນໂຄ້ງ RTD ແມ່ນເກືອບເສັ້ນ, ແລະເຊັນເຊີກວມເອົາລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງກວ່າເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ (ໂດຍປົກກະຕິ -200 ° C ຫາ +850 ° C) ເນື່ອງຈາກລັກສະນະທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ (exponential) ຂອງ thermistor.RTDs ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ຢູ່ໃນເສັ້ນໂຄ້ງມາດຕະຖານທີ່ມີຊື່ສຽງ, ໃນຂະນະທີ່ເສັ້ນໂຄ້ງຂອງ thermostor ແຕກຕ່າງກັນໂດຍຜູ້ຜະລິດ.ພວກເຮົາຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບເລື່ອງນີ້ຢ່າງລະອຽດໃນພາກຄູ່ມືການຄັດເລືອກ thermistor ຂອງບົດຄວາມນີ້.
Thermistor ແມ່ນຜະລິດຈາກວັດສະດຸປະສົມ, ປົກກະຕິແລ້ວເຊລາມິກ, ໂພລີເມີ, ຫຼື semiconductors (ປົກກະຕິແລ້ວ oxides ໂລຫະ) ແລະໂລຫະບໍລິສຸດ (platinum, nickel, ຫຼືທອງແດງ).Thermistor ສາມາດກວດພົບການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມໄວກວ່າ RTDs, ໃຫ້ຄໍາຄິດເຫັນໄວຂຶ້ນ.ດັ່ງນັ້ນ, ເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປໂດຍເຊັນເຊີໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ຂະຫນາດນ້ອຍ, ການຕອບສະຫນອງໄວ, ຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ຈໍາກັດ, ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມເອເລັກໂຕຣນິກ, ການຄວບຄຸມເຮືອນແລະອາຄານ, ຫ້ອງທົດລອງວິທະຍາສາດ, ຫຼືການຊົດເຊີຍຄວາມເຢັນຂອງທໍ່ thermocouples ໃນການຄ້າ. ຫຼືຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ.ຈຸດປະສົງ.ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.
ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ NTC ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການວັດແທກອຸນຫະພູມທີ່ຖືກຕ້ອງ, ບໍ່ແມ່ນເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ PTC.ເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ PTC ບາງອັນສາມາດໃຊ້ໄດ້ທີ່ສາມາດໃຊ້ໃນວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າເກີນ ຫຼືເປັນຟິວທີ່ສາມາດຕັ້ງໄດ້ຄືນໃໝ່ສຳລັບການນຳໃຊ້ຄວາມປອດໄພ.ເສັ້ນໂຄ້ງອຸນຫະພູມຄວາມຕ້ານທານຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ PTC ສະແດງໃຫ້ເຫັນພື້ນທີ່ NTC ຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍກ່ອນທີ່ຈະເຖິງຈຸດປ່ຽນ (ຫຼືຈຸດ Curie), ຂ້າງເທິງເຊິ່ງຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍຄໍາສັ່ງຫຼາຍຂະຫນາດໃນລະດັບຫຼາຍອົງສາເຊນຊຽດ.ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ overcurrent, thermistor PTC ຈະສ້າງຄວາມຮ້ອນດ້ວຍຕົນເອງທີ່ເຂັ້ມແຂງເມື່ອອຸນຫະພູມສະຫຼັບເກີນ, ແລະຄວາມຕ້ານທານຂອງມັນຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນການປ້ອນຂໍ້ມູນໃນລະບົບ, ດັ່ງນັ້ນການປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍ.ຈຸດປ່ຽນຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ PTC ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງ 60 ° C ແລະ 120 ° C ແລະບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການຄວບຄຸມການວັດແທກອຸນຫະພູມໃນຂອບເຂດກ້ວາງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.ບົດຄວາມນີ້ເນັ້ນໃສ່ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ NTC, ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວສາມາດວັດແທກ ຫຼື ຕິດຕາມອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ -80°C ຫາ +150°C.Thermistor NTC ມີການຈັດອັນດັບຄວາມຕ້ານທານຕັ້ງແຕ່ສອງສາມ ohms ຫາ 10 MΩຢູ່ທີ່ 25 ° C.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.1, ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ອົງສາເຊນຊຽດສໍາລັບ thermistor ແມ່ນ pronounced ຫຼາຍກ່ວາສໍາລັບ thermometers ຄວາມຕ້ານທານ.ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງແລະຄວາມຕ້ານທານສູງຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນເຮັດໃຫ້ວົງຈອນຂາເຂົ້າຂອງມັນງ່າຍ, ເພາະວ່າເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຕັ້ງຄ່າສາຍໄຟພິເສດ, ເຊັ່ນ: 3-wire ຫຼື 4-wire, ເພື່ອຊົດເຊີຍຄວາມຕ້ານທານນໍາ.ການອອກແບບ thermistor ໃຊ້ພຽງແຕ່ການຕັ້ງຄ່າ 2 ສາຍງ່າຍດາຍ.
ການວັດແທກອຸນຫະພູມທີ່ອີງໃສ່ thermistor ຄວາມແມ່ນຍໍາສູງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປະມວນຜົນສັນຍານທີ່ຊັດເຈນ, ການແປງອະນາລັອກເປັນດິຈິຕອນ, linearization, ແລະການຊົດເຊີຍ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.2.
ເຖິງແມ່ນວ່າລະບົບຕ່ອງໂສ້ສັນຍານອາດຈະເບິ່ງຄືວ່າງ່າຍດາຍ, ມີຄວາມສັບສົນຫຼາຍອັນທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂະຫນາດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການປະຕິບັດຂອງເມນບອດທັງຫມົດ.ຫຼັກຊັບ ADC ຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງ ADI ປະກອບມີການແກ້ໄຂປະສົມປະສານຈໍານວນຫນຶ່ງ, ເຊັ່ນ: AD7124-4 / AD7124-8, ເຊິ່ງສະຫນອງຂໍ້ໄດ້ປຽບຈໍານວນຫນຶ່ງສໍາລັບການອອກແບບລະບົບຄວາມຮ້ອນຍ້ອນວ່າອາຄານສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແມ່ນສ້າງຂຶ້ນໃນ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມີສິ່ງທ້າທາຍຕ່າງໆໃນການອອກແບບແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບການແກ້ໄຂການວັດແທກອຸນຫະພູມທີ່ອີງໃສ່ thermistor.
ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບແຕ່ລະບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ແລະໃຫ້ຄໍາແນະນໍາສໍາລັບການແກ້ໄຂໃຫ້ເຂົາເຈົ້າແລະເພີ່ມເຕີມງ່າຍຂະບວນການອອກແບບສໍາລັບລະບົບດັ່ງກ່າວ.
ມີຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ NTCໃນຕະຫຼາດໃນມື້ນີ້, ສະນັ້ນການເລືອກເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງທ່ານສາມາດເປັນວຽກທີ່ຫນ້າຢ້ານກົວ.ໃຫ້ສັງເກດວ່າ thermomistor ແມ່ນລະບຸໄວ້ໂດຍຄ່ານາມຂອງພວກມັນ, ເຊິ່ງເປັນຄວາມຕ້ານທານນາມຂອງພວກມັນຢູ່ທີ່ 25 ° C.ດັ່ງນັ້ນ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ 10 kΩ ມີຄວາມຕ້ານທານຕາມນາມຂອງ 10 kΩ ຢູ່ທີ່ 25 ° C.Thermistor ມີນາມສະກຸນຫຼືພື້ນຖານຄ່າຄວາມຕ້ານທານຕັ້ງແຕ່ສອງສາມ ohms ເຖິງ 10 MΩ.Thermistor ທີ່ມີລະດັບຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ (ການຕໍ່ຕ້ານ nominal ຂອງ 10 kΩຫຼືຫນ້ອຍ) ປົກກະຕິແລ້ວສະຫນັບສະຫນູນລະດັບອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ເຊັ່ນ: -50 ° C ຫາ +70 ° C.Thermistor ທີ່ມີລະດັບຄວາມຕ້ານທານສູງກວ່າສາມາດທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 300 ° C.
ອົງປະກອບ thermistor ແມ່ນເຮັດດ້ວຍໂລຫະ oxide.Thermistor ມີຢູ່ໃນຮູບບານ, radial ແລະ SMD.ລູກປັດ Thermistor ແມ່ນເຄືອບ epoxy ຫຼືແກ້ວ encapsulated ສໍາລັບການປົກປ້ອງເພີ່ມເຕີມ.ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນບານເຄືອບ Epoxy, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນແບບ radial ແລະດ້ານແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 150 ອົງສາ.ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນລູກປັດແກ້ວແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການວັດແທກອຸນຫະພູມສູງ.ທຸກປະເພດຂອງການເຄືອບ / ການຫຸ້ມຫໍ່ຍັງປ້ອງກັນ corrosion.ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນບາງອັນຈະມີບ່ອນຢູ່ອາໄສເພີ່ມເຕີມເພື່ອປ້ອງກັນເພີ່ມເຕີມໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ.ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນລູກປັດມີເວລາຕອບສະໜອງໄວກວ່າເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນແບບ radial/SMD.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກມັນບໍ່ທົນທານ.ດັ່ງນັ້ນ, ປະເພດຂອງ thermistor ທີ່ໃຊ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສຸດທ້າຍແລະສະພາບແວດລ້ອມທີ່ thermostor ຕັ້ງຢູ່.ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວຂອງ thermostor ແມ່ນຂຶ້ນກັບວັດສະດຸ, ການຫຸ້ມຫໍ່, ແລະການອອກແບບຂອງມັນ.ຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ NTC ທີ່ເຄືອບ epoxy ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ 0.2°C ຕໍ່ປີ, ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຜະນຶກເຂົ້າກັນຈະປ່ຽນພຽງແຕ່ 0.02°C ຕໍ່ປີ.
Thermistor ມາໃນຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມມາດຕະຖານໂດຍປົກກະຕິມີຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ 0.5 ° C ຫາ 1.5 ° C.ອັດຕາຄວາມຕ້ານທານຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ ແລະຄ່າເບຕ້າ (ອັດຕາສ່ວນ 25°C ຫາ 50°C/85°C) ມີຄວາມທົນທານ.ໃຫ້ສັງເກດວ່າຄ່າເບຕ້າຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຜູ້ຜະລິດ.ຕົວຢ່າງ, 10 kΩ NTC thermistor ຈາກຜູ້ຜະລິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະມີມູນຄ່າເບຕ້າທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ສໍາລັບລະບົບທີ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນເຊັ່ນຊຸດ Omega™ 44xxx ສາມາດໃຊ້ໄດ້.ພວກມັນມີຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ 0.1°C ຫຼື 0.2°C ໃນໄລຍະອຸນຫະພູມ 0°C ຫາ 70°C.ດັ່ງນັ້ນ, ຂອບເຂດຂອງອຸນຫະພູມທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຕ້ອງການໃນໄລຍະອຸນຫະພູມນັ້ນກໍານົດວ່າ thermistor ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກນີ້.ກະລຸນາສັງເກດວ່າຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຊຸດ Omega 44xxx ສູງກວ່າ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ເພື່ອປ່ຽນຄວາມຕ້ານທານເປັນອົງສາເຊນຊຽດ, ປົກກະຕິແລ້ວຄ່າເບຕ້າຈະຖືກໃຊ້.ຄ່າເບຕ້າແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍການຮູ້ສອງຈຸດອຸນຫະພູມແລະຄວາມຕ້ານທານທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນແຕ່ລະຈຸດອຸນຫະພູມ.
RT1 = ການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມ 1 RT2 = ການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມ 2 T1 = ອຸນຫະພູມ 1 (K) T2 = ອຸນຫະພູມ 2 (K)
ຜູ້ໃຊ້ໃຊ້ຄ່າເບຕ້າທີ່ໃກ້ຄຽງກັບຊ່ວງອຸນຫະພູມທີ່ໃຊ້ໃນໂຄງການ.ແຜ່ນຂໍ້ມູນເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມສ່ວນໃຫຍ່ຈະສະແດງຄ່າເບຕ້າພ້ອມກັບຄວາມທົນທານຕໍ່ກັບຄວາມທົນທານຢູ່ທີ່ 25°C ແລະຄວາມທົນທານຕໍ່ຄ່າເບຕ້າ.
Thermistor ຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະການແກ້ໄຂການສິ້ນສຸດຄວາມແມ່ນຍໍາສູງເຊັ່ນ: ຊຸດ Omega 44xxx ໃຊ້ສົມຜົນ Steinhart-Hart ເພື່ອແປງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ອົງສາເຊນຊຽດ.ສົມຜົນ 2 ຕ້ອງການຄ່າຄົງທີ່ສາມອັນ A, B, ແລະ C, ອີກເທື່ອໜຶ່ງທີ່ສະໜອງໃຫ້ໂດຍຜູ້ຜະລິດເຊັນເຊີ.ເນື່ອງຈາກວ່າຄ່າສໍາປະສິດສົມຜົນຖືກສ້າງຂື້ນໂດຍໃຊ້ຈຸດອຸນຫະພູມສາມຈຸດ, ສົມຜົນທີ່ເປັນຜົນໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດທີ່ແນະນໍາໂດຍ linearization (ປົກກະຕິ 0.02 °C).
A, B ແລະ C ແມ່ນຄົງທີ່ມາຈາກສາມຈຸດກໍານົດອຸນຫະພູມ.R = ຄວາມຕ້ານທານຂອງ thermistor ໃນ ohms T = ອຸນຫະພູມໃນ K ອົງສາ
ໃນຮູບ.3 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຕື່ນເຕັ້ນໃນປະຈຸບັນຂອງເຊັນເຊີ.ປະຈຸບັນຂັບຖືກນໍາໃຊ້ກັບ thermistor ແລະປະຈຸບັນດຽວກັນຖືກນໍາໃຊ້ກັບ resistor ຄວາມແມ່ນຍໍາ;ຕົວຕ້ານທານຄວາມແມ່ນຍໍາແມ່ນໃຊ້ເປັນເອກະສານອ້າງອີງສໍາລັບການວັດແທກ.ມູນຄ່າຂອງຕົວຕ້ານທານອ້າງອິງຕ້ອງໃຫຍ່ກວ່າຫຼືເທົ່າກັບຄ່າສູງສຸດຂອງຄວາມຕ້ານທານຂອງ thermistor (ຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມຕ່ໍາສຸດທີ່ວັດແທກໃນລະບົບ).
ເມື່ອເລືອກກະແສຄວາມຕື່ນເຕັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານສູງສຸດຂອງ thermostor ຕ້ອງໄດ້ພິຈາລະນາອີກເທື່ອຫນຶ່ງ.ນີ້ຮັບປະກັນວ່າແຮງດັນໃນທົ່ວເຊັນເຊີແລະຕົວຕ້ານທານອ້າງອີງແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບທີ່ຍອມຮັບໄດ້ກັບເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກສະເຫມີ.ແຫຼ່ງປັດຈຸບັນພາກສະຫນາມຕ້ອງການ headroom ຫຼືຜົນຜະລິດທີ່ກົງກັນ.ຖ້າ thermistor ມີຄວາມຕ້ານທານສູງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາສຸດທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້, ນີ້ຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າຕ່ໍາຫຼາຍ.ດັ່ງນັ້ນ, ແຮງດັນທີ່ຜະລິດໃນທົ່ວ thermostor ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມສູງແມ່ນມີຂະຫນາດນ້ອຍ.ໄລຍະການໄດ້ຮັບໂຄງການສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການວັດແທກສັນຍານລະດັບຕ່ໍາເຫຼົ່ານີ້.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຕ້ອງໄດ້ຮັບການດໍາເນີນໂຄງການແບບເຄື່ອນໄຫວເນື່ອງຈາກວ່າລະດັບສັນຍານຈາກ thermistor ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບອຸນຫະພູມ.
ທາງເລືອກອື່ນແມ່ນການກໍານົດຜົນໄດ້ຮັບແຕ່ນໍາໃຊ້ປັດຈຸບັນຂັບເຄື່ອນໄດ້.ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອລະດັບສັນຍານຈາກ thermistor ປ່ຽນແປງ, ຄ່າປະຈຸບັນຂອງ drive ປ່ຽນແປງແບບເຄື່ອນໄຫວເພື່ອໃຫ້ແຮງດັນທີ່ພັດທະນາໃນທົ່ວ thermostor ຢູ່ໃນຂອບເຂດການປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ.ຜູ້ໃຊ້ຕ້ອງຮັບປະກັນວ່າແຮງດັນທີ່ພັດທະນາໃນທົ່ວ resistor ອ້າງອິງຍັງຢູ່ໃນລະດັບທີ່ຍອມຮັບກັບເອເລັກໂຕຣນິກ.ທັງສອງທາງເລືອກຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມລະດັບສູງ, ຕິດຕາມກວດກາຄົງທີ່ຂອງແຮງດັນໃນທົ່ວ thermistor ເພື່ອໃຫ້ເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດວັດແທກສັນຍານໄດ້.ມີທາງເລືອກທີ່ງ່າຍກວ່າບໍ?ພິຈາລະນາການກະຕຸ້ນແຮງດັນ.
ໃນເວລາທີ່ແຮງດັນ DC ຖືກນໍາໃຊ້ກັບ thermistor, ປະຈຸບັນໂດຍຜ່ານ thermistor ອັດຕະໂນມັດ scales ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ານທານຂອງ thermistor ມີການປ່ຽນແປງ.ໃນປັດຈຸບັນ, ການນໍາໃຊ້ຕົວຕ້ານທານການວັດແທກຄວາມແມ່ນຍໍາແທນທີ່ຈະເປັນຕົວຕ້ານທານອ້າງອິງ, ຈຸດປະສົງຂອງມັນແມ່ນເພື່ອຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານ thermostor, ດັ່ງນັ້ນການຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານຂອງ thermistor.ເນື່ອງຈາກແຮງດັນຂອງໄດຖືກໃຊ້ເປັນສັນຍານອ້າງອິງ ADC, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຂັ້ນຕອນການເພີ່ມ.ໂປເຊດເຊີບໍ່ມີວຽກໃນການຕິດຕາມແຮງດັນຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ, ກໍານົດວ່າລະດັບສັນຍານສາມາດວັດແທກໄດ້ໂດຍເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະການຄິດໄລ່ວ່າຄ່າຂອງໄດ / ປະຈຸບັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບ.ນີ້ແມ່ນວິທີການທີ່ໃຊ້ໃນບົດຄວາມນີ້.
ຖ້າ thermistor ມີລະດັບຄວາມຕ້ານທານຂະຫນາດນ້ອຍແລະລະດັບຄວາມຕ້ານທານ, ແຮງດັນຫຼືຄວາມຕື່ນເຕັ້ນໃນປະຈຸບັນສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້.ໃນກໍລະນີນີ້, ການຂັບປັດຈຸບັນແລະການໄດ້ຮັບສາມາດແກ້ໄຂໄດ້.ດັ່ງນັ້ນ, ວົງຈອນຈະເປັນດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3. ວິທີການນີ້ແມ່ນສະດວກໃນການທີ່ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຄວບຄຸມກະແສໄຟຟ້າໂດຍຜ່ານເຊັນເຊີແລະຕົວຕ້ານທານອ້າງອິງ, ທີ່ມີຄຸນຄ່າໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາ.ນອກຈາກນັ້ນ, ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນດ້ວຍຕົນເອງຂອງ thermostor ແມ່ນຫຼຸດລົງ.
ການກະຕຸ້ນແຮງດັນຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບ thermistor ທີ່ມີລະດັບຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຜູ້ໃຊ້ຕ້ອງຮັບປະກັນວ່າກະແສຜ່ານເຊັນເຊີບໍ່ສູງເກີນໄປສໍາລັບເຊັນເຊີຫຼືແອັບພລິເຄຊັນ.
ການກະຕຸ້ນແຮງດັນເຮັດໃຫ້ການປະຕິບັດງ່າຍຂຶ້ນເມື່ອໃຊ້ເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ມີລະດັບຄວາມຕ້ານທານຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງ.ຄວາມຕ້ານທານນາມທີ່ໃຫຍ່ກວ່າສະຫນອງລະດັບທີ່ຍອມຮັບຂອງປະຈຸບັນທີ່ມີການຈັດອັນດັບ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຜູ້ອອກແບບຈໍາເປັນຕ້ອງຮັບປະກັນວ່າປະຈຸບັນຢູ່ໃນລະດັບທີ່ຍອມຮັບໄດ້ໃນໄລຍະອຸນຫະພູມທັງຫມົດສະຫນັບສະຫນູນໂດຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.
Sigma-Delta ADCs ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍໃນເວລາທີ່ການອອກແບບລະບົບການວັດແທກ thermistor.ຫນ້າທໍາອິດ, ເນື່ອງຈາກວ່າ sigma-delta ADC resamples ການປ້ອນຂໍ້ມູນແບບອະນາລັອກ, ການກັ່ນຕອງພາຍນອກໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ເປັນຕໍາ່ສຸດທີ່ແລະຄວາມຕ້ອງການພຽງແຕ່ເປັນການກັ່ນຕອງ RC ງ່າຍດາຍ.ພວກເຂົາເຈົ້າສະຫນອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນປະເພດການກັ່ນຕອງແລະອັດຕາຜົນຜະລິດ baud.ການກັ່ນຕອງດິຈິຕອນໃນຕົວສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະກັດກັ້ນການແຊກແຊງໃດໆໃນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານຕົ້ນຕໍ.ອຸປະກອນ 24-bit ເຊັ່ນ AD7124-4/AD7124-8 ມີຄວາມລະອຽດເຕັມເຖິງ 21.7 bits, ດັ່ງນັ້ນພວກມັນຈຶ່ງໃຫ້ຄວາມລະອຽດສູງ.
ການນໍາໃຊ້ sigma-delta ADC ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເຮັດໃຫ້ການອອກແບບ thermistor ງ່າຍດາຍໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຈໍາເພາະ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງລະບົບ, ພື້ນທີ່ກະດານ, ແລະເວລາໃນການຕະຫຼາດ.
ບົດຄວາມນີ້ໃຊ້ AD7124-4/AD7124-8 ເປັນ ADC ເພາະວ່າພວກມັນມີສຽງລົບກວນຕໍ່າ, ກະແສໄຟຟ້າຕໍ່າ, ຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງ ADCs ທີ່ມີ PGA ທີ່ມີໃນຕົວ, ການອ້າງອີງໃນຕົວ, ການປ້ອນຂໍ້ມູນແບບອະນາລັອກ, ແລະ buffer ອ້າງອີງ.
ບໍ່ວ່າທ່ານກໍາລັງໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼືແຮງດັນຂອງໄດ, ການຕັ້ງຄ່າອັດຕາສ່ວນແມ່ນແນະນໍາເຊິ່ງແຮງດັນອ້າງອີງແລະແຮງດັນຂອງເຊັນເຊີມາຈາກແຫຼ່ງຂັບດຽວກັນ.ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າການປ່ຽນແປງໃດໆໃນແຫຼ່ງຄວາມຕື່ນເຕັ້ນຈະບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກ.
ໃນຮູບ.5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນແຮງດັນໄຟຟ້າຄົງທີ່ສໍາລັບ thermistor ແລະຕົວຕ້ານທານຄວາມແມ່ນຍໍາ RREF, ແຮງດັນທີ່ພັດທະນາໃນທົ່ວ RREF ແມ່ນແຮງດັນໄຟຟ້າອ້າງອີງສໍາລັບການວັດແທກ thermistor.
ປະຈຸບັນພາກສະຫນາມບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງຖືກຕ້ອງແລະອາດຈະມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫນ້ອຍເນື່ອງຈາກຄວາມຜິດພາດໃດໆໃນພາກສະຫນາມໃນປະຈຸບັນຈະຖືກລົບລ້າງໃນການຕັ້ງຄ່ານີ້.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ຄວາມຕື່ນເຕັ້ນໃນປະຈຸບັນແມ່ນເປັນທີ່ນິຍົມຫຼາຍກວ່າການກະຕຸ້ນແຮງດັນເນື່ອງຈາກການຄວບຄຸມຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ດີກວ່າແລະພູມຕ້ານທານສິ່ງລົບກວນທີ່ດີກວ່າໃນເວລາທີ່ເຊັນເຊີຕັ້ງຢູ່ໃນສະຖານທີ່ຫ່າງໄກສອກຫຼີກ.ປະເພດຂອງວິທີການອະຄະຕິນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປສໍາລັບ RTDs ຫຼື thermistor ທີ່ມີຄ່າຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບ thermistor ທີ່ມີມູນຄ່າຄວາມຕ້ານທານສູງກວ່າແລະຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສູງຂຶ້ນ, ລະດັບສັນຍານທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມແຕ່ລະຄົນຈະໃຫຍ່ກວ່າ, ດັ່ງນັ້ນການກະຕຸ້ນແຮງດັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້.ຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ 10 kΩ ມີຄວາມຕ້ານທານ 10 kΩຢູ່ທີ່ 25 ° C.ຢູ່ທີ່ -50 ° C, ຄວາມຕ້ານທານຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ NTC ແມ່ນ 441.117 kΩ.ກະແສໄຟຟ້າຕໍ່າສຸດຂອງ 50 µA ທີ່ສະໜອງໃຫ້ໂດຍ AD7124-4/AD7124-8 ສ້າງ 441.117 kΩ × 50 µA = 22 V, ເຊິ່ງສູງເກີນໄປ ແລະຢູ່ນອກຂອບເຂດການເຮັດວຽກຂອງ ADCs ທີ່ມີຢູ່ສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ໃຊ້ໃນພື້ນທີ່ແອັບພລິເຄຊັນນີ້.Thermisors ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຍັງເຊື່ອມຕໍ່ຫຼືຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບເອເລັກໂຕຣນິກ, ສະນັ້ນພູມຕ້ານທານເພື່ອຂັບກະແສໄຟຟ້າແມ່ນບໍ່ຈໍາເປັນ.
ການເພີ່ມຕົວຕ້ານທານຄວາມຮູ້ສຶກເປັນຊຸດເປັນວົງຈອນຕົວແບ່ງແຮງດັນຈະຈໍາກັດກະແສໄຟຟ້າຜ່ານ thermostor ກັບຄ່າຄວາມຕ້ານທານຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງມັນ.ໃນການຕັ້ງຄ່ານີ້, ຄ່າຂອງຕົວຕ້ານທານຄວາມຮູ້ສຶກ RSENSE ຈະຕ້ອງເທົ່າກັບຄ່າຂອງຄວາມຕ້ານທານຂອງ thermistor ໃນອຸນຫະພູມອ້າງອິງຂອງ 25 ° C, ດັ່ງນັ້ນແຮງດັນຜົນຜະລິດຈະເທົ່າກັບຈຸດກາງຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າອ້າງອີງໃນອຸນຫະພູມນາມຂອງ. 25°CC ເຊັ່ນດຽວກັນ, ຖ້າເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ 10 kΩ ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານ 10 kΩ ຢູ່ 25 ° C, RSENSE ຄວນຈະເປັນ 10 kΩ.ເມື່ອອຸນຫະພູມປ່ຽນແປງ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງ NTC thermistor ຍັງປ່ຽນແປງ, ແລະອັດຕາສ່ວນຂອງແຮງດັນຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າໃນທົ່ວ thermostor ຍັງປ່ຽນແປງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ແຮງດັນຜົນຜະລິດແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບຄວາມຕ້ານທານຂອງ thermomistor NTC.
ຖ້າການອ້າງອິງແຮງດັນທີ່ເລືອກທີ່ໃຊ້ໃນການສົ່ງກະແສໄຟຟ້າ ແລະ/ຫຼື RSENSE ກົງກັບແຮງດັນອ້າງອີງ ADC ທີ່ໃຊ້ສຳລັບການວັດແທກ, ລະບົບຈະຕັ້ງເປັນການວັດແທກອັດຕາສ່ວນ (ຮູບທີ 7) ເພື່ອວ່າແຫຼ່ງແຮງດັນທີ່ມີຄວາມຜິດພາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະຕຸ້ນຈະມີຄວາມລໍາອຽງທີ່ຈະເອົາອອກ.
ໃຫ້ສັງເກດວ່າທັງຕົວຕ້ານທານຄວາມຮູ້ສຶກ (ແຮງດັນໄຟຟ້າ) ຫຼືຕົວຕ້ານທານອ້າງອິງ (ການຂັບເຄື່ອນໃນປະຈຸບັນ) ຄວນມີຄວາມທົນທານເບື້ອງຕົ້ນຕ່ໍາແລະການລອຍຕົວຕ່ໍາ, ເພາະວ່າຕົວແປທັງສອງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບທັງຫມົດ.
ເມື່ອໃຊ້ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຕົວ, ແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນຫນຶ່ງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ແຕ່ລະ thermistor ຕ້ອງມີຕົວຕ້ານທານຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງຕົນເອງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.8. ທາງເລືອກອື່ນແມ່ນການນໍາໃຊ້ multiplexer ພາຍນອກຫຼືສະຫຼັບຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາໃນສະຖານະ, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ແບ່ງປັນຫນຶ່ງຄວາມແມ່ນຍໍາຕົວຕ້ານທານ.ດ້ວຍການຕັ້ງຄ່ານີ້, ແຕ່ລະ thermistor ຕ້ອງການເວລາແກ້ໄຂບາງເວລາເມື່ອວັດແທກ.
ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ເມື່ອອອກແບບລະບົບການວັດແທກອຸນຫະພູມທີ່ອີງໃສ່ thermistor, ມີຫຼາຍຄໍາຖາມທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາ: ການເລືອກເຊັນເຊີ, ສາຍໄຟຂອງເຊັນເຊີ, ການຄ້າການເລືອກອົງປະກອບ, ການຕັ້ງຄ່າ ADC ແລະຕົວແປຕ່າງໆເຫຼົ່ານີ້ມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບ.ບົດຄວາມຕໍ່ໄປໃນຊຸດນີ້ອະທິບາຍວິທີການເພີ່ມປະສິດທິພາບການອອກແບບລະບົບຂອງທ່ານແລະງົບປະມານຄວາມຜິດພາດຂອງລະບົບໂດຍລວມເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດເປົ້າຫມາຍຂອງທ່ານ.
ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-30-2022