Integrerte temperatursensorer (IC-temperatursensorer) – fordeler og bruksområder

Den kanskje mest moderne måten å måle temperatur på i elektronikk er bruken av IC temperatursensorer. Slike sensorer kan bygges direkte inn i mikrokretser, og på grunn av avhengigheten av I-V-karakteristikken til en halvlederforbindelse av temperaturen, gir de i dag utviklere brede muligheter for å lage nøyaktige måleenheter. Retningen utvikler seg ganske raskt, den har sine egne egenskaper, som vil bli diskutert senere i denne artikkelen.

Diode integrerte sensorer gir fordeler fremfor termoelementer og platina motstandstermometre, selv om de kan fungere ved relativt lave temperaturer — ikke mer enn 150 ° C. Sensorene er veldig kompakte, og det er derfor de er praktisk innebygd, og de er også billige å produsere.

Slike sensorer er ideelle for integrering i regulatorer, forsterkere, mikrokontrollere og andre elektroniske enheter der nøyaktig online temperaturovervåking er nødvendig.Diodesensorer er veldig følsomme og nøyaktige - dette er deres viktigste fordel for elektronikk.

Det er flere og flere områder hvor integrerte sensorer vil passe. Starter fra temperaturmålesystemer av målemoduler, slutter med temperaturmåling av prosessorer og applikasjon i kontrollsystemer med mange kontrollerte parametere: temperatur, trykk, etc.

Det er ekstremt nyttig å integrere integrerte diodesensorer i eksterne temperaturovervåkingssystemer for brannsikkerhetsformål, slik at alarmen utløses strengt tatt når temperaturen overstiger en forhåndsbestemt terskel.

De første integrerte sensorene har allerede vist seg overlegent termistorer, siden for termistorer er motstandsavhengigheten av temperaturen langt fra lineær, og for diodesensorer viser utgangskarakteristikken seg umiddelbart å være lineær.

Integrerte sensorer er klassifisert som analoge og digitale og kan gi temperaturproporsjonale strøm- eller spenningssignaler. Analoge sensorer mister ikke popularitet, fordi deres driftsspenningsområde er ganske stort - fra 4 til 30 volt, mens det ikke er noen følsomhet for spenningsfall på signaloverføringslinjene. Selv om de fleste instrumenter i dag krever et digitalt format for inngangsdata, kan et analogt signal enkelt konverteres til digitalt ved hjelp av en ADC.

I mange løsninger som brukes på overvåkings- og måleoppgaver, har diodesensorer en ADC inni seg fordi produksjonsteknologien tillater det - sensoren viser seg å være kostnadseffektiv.Utgangssignalet til et digitalt integrert termometer oppnås nå i formatet 1 eller 0, som er praktisk for overføring til en ekstern mikrokontroller.

Ytterligere funksjoner er også mulige i integrerte temperatursensorer: overvåking av spenningsendringer, måling av temperaturen til et eksternt objekt, måling av strømningshastighet, signalering om at den innstilte temperaturen er overskredet.

Integrerte digitale temperatursensorer som DS18S20 har lenge vunnet popularitet for 1-Wire-teknologi over hele verden, selv om de opprinnelig var kjent som de utgåtte sensorene DS1820. Disse sensorene har støyisolering og høy metrologisk ytelse, noe som er svært viktig når motorveier skal organiseres.

I mer enn 15 år har DS1820-sensorer blitt brukt i konstruksjonen av flerpunkts temperaturkontrollsystemer i området fra -55 ° C til + 125 ° C, de tillater sanntids temperaturovervåking og signaliserer raskt at temperaturen overskrider settpunktet. Dette er mulig takket være det ikke-flyktige minnet innebygd i brikken.

DS18B20-sensorene er mer avanserte — de tillater programmering av bitbredden til resultatet via 1-Wire, og setter dermed konverteringsraten. Den digitale koden som kommer ut av sensoren er allerede resultatet av temperaturmålingen, og det er ikke nødvendig å gjøre ytterligere konverteringer.

DS1822-sensoren er en forenklet, ukalibrert versjon av DS18B20-sensoren, den er billigere og gir mulighet for rimelige flerpunkts temperaturkontrollsystemer. Det er også en økonomisk to-pins versjon, for eksempel DS1822-PAR, som drives i parasittisk enkeltledningsmodus.

Det er også et DS1825 entråds termometer, som har 4 adressepinner for maksimalt 16 lokale adresser på en enkeltledningslinje. Denne funksjonen gjør at teknikeren kan finne opptil 16 flerpunkts temperaturkontrolltermometre plassert på en linje i 1-Wire-nettverket. Dette krever ikke samsvarende tabeller med 64-biters individuelle adresser, det vil si at ytelsen til et slikt system vil øke.