Sensori di temperatura Quarta parte Alcuni altri tipi di sensori di temperatura

Nelle parti precedenti dell'articolo, termistore e termocoppie. Questo articolo parlerà di altri tipi di sensori di temperatura.

Sensori di temperatura da diodi e transistor

Nelle stesse gamme di temperatura delle resistenze termiche a semiconduttore, ordinarie diodi semiconduttori o giunzioni pn di transistor.

L'uso di questi dispositivi è spiegato dal fatto che hanno un coefficiente di temperatura di tensione TKN. Per tutti i semiconduttori, è negativo e approssimativamente uguale: -2mV / ° C. Per verificarlo, è sufficiente eseguire l'esperimento più semplice descritto di seguito.

se multimetro digitale di fabbricazione cinese a temperatura ambiente per "far squillare" i diodi al silicio o le giunzioni dei transistor, quindi sull'indicatore vengono visualizzati i numeri circa 690 - 700. Per i dispositivi a semiconduttore al germanio le letture saranno 400 - 450, tuttavia i dispositivi al germanio sono attualmente usati molto raramente. Questo non è altro che la caduta di tensione mostrata in millivolt sulla giunzione p-n in avanti.

Se al momento di tale misurazione il diodo o il transistor sono almeno leggermente riscaldati saldatore, quindi le letture diminuiranno. Inoltre, maggiore è il grado di riscaldamento, più evidente è la variazione delle letture del dispositivo in una direzione minore. Molto spesso, tali sensori vengono utilizzati in vari circuiti elettronici, ad esempio inamplificatori sonori per stabilizzare le modalità operative del circuito.

Sensori a semiconduttore specializzati

Vale la pena menzionarlo qui sensore di temperatura analogico di precisione LM335AZ, che è una delle varietà di un diodo zener regolabile. È opportuno ricordare qui Diodo Zener TL431. Il sensore è stato calibrato quando è stato prodotto in fabbrica, quindi non è necessario effettuare una regolazione multistadio lancinante nella produzione del termometro o termostato.

Secondo la documentazione tecnica, LM335AZ ha un coefficiente di temperatura positivo di 10mV / ° K. Per convertire i soliti gradi Celsius in gradi Kelvin, dovresti usare la formula t ° K = 273 + t ° C. Secondo questa formula, a 0 ° C, l'uscita del sensore avrà una tensione di (273 + 0 ° C) * 10mV / ° K = 2730mV e ad una temperatura, ad esempio, di 50 ° C, (273 + 50 ° C) * 10mV / ° K = 3230mV.

Tali meravigliose proprietà ti consentono di creare utilizzando questo sensore termostati, solo misuratori di temperatura, nonché schemi per compensare la temperatura della giunzione fredda delle termocoppie, come verrà discusso un po 'più in alto. Tutti gli schemi citati sono abbastanza semplici, possono essere trovati nella documentazione tecnica, o come viene chiamato, fogli di data (scheda tecnica). Gli scudi di data sono abbastanza facili da trovare su Internet, anche se in inglese.

Sensori di temperatura per microcontrollori

In condizioni moderne, vengono eseguiti sempre più schemi diversi microcontrollori, compresi tutti i tipi di misuratori di temperatura. Se la temperatura misurata non supera i 125 ° C, è possibile utilizzarlo sensori a semiconduttore come DS1620, DS1820, DS1B820 e simili.

Se calibrati in fabbrica, i sensori non necessitano di calibrazione e regolazione e i dati misurati vengono trasmessi digitalmente al microcontrollore. L'ulteriore utilizzo dei valori di temperatura ottenuti è determinato dal software del controller.

Oltre a lavorare direttamente con il microcontrollore, questi sensori hanno modalità termostato: è sufficiente programmare uno di questi in questa modalità per controllare il funzionamento del riscaldatore secondo il principio “on / off” quando vengono raggiunti i punti di temperatura indicati durante la programmazione.Ma se sono necessari altri punti, è necessaria la loro riprogrammazione, che può essere considerata una mancanza di dati del sensore.

Nei casi in cui l'intervallo di misurazione della temperatura è significativamente superiore ai valori sopra indicati, vengono utilizzati termocoppia.

Vecchi sensori di temperatura primitivi

Nonostante la presenza di un tale numero di sensori di temperatura, i sensori ancora piuttosto primitivi sono ampiamente utilizzati. Questi sono, prima di tutto, sensori basati su piastre bimetalliche più comunemente utilizzate in ferri da stiro elettrici e caminetti elettrici, nonché sensori di temperatura di tipo calibro o sensori di espansione. Usano l'espansione di un liquido in un volume chiuso.

Una delle varietà di un tale sensore è dotata, ad esempio, di elementi riscaldanti delle caldaie domestiche Aricton. Su una base si trova il riscaldatore stesso, un sensore di temperatura tubolare e un contatto regolabile: non appena è stata raggiunta la temperatura impostata, si sono spenti. Il design è così semplice che contiene solo un thread di installazione e due terminali per la connessione alla rete.

Un po 'più complicato sensori di temperatura industriali. Un capillare con un liquido è collegato a un manometro con una scala, la cui estremità è in contatto con il mezzo da misurare. La scala di tale manometro è calibrata in gradi centigradie la freccia è dotata di un sistema di contatti con cui è possibile impostare i limiti di variazione della temperatura. I contatti, ovviamente, possono controllare il funzionamento di un riscaldatore o semplicemente un allarme.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1 Natasha]

Naturalmente, i sensori di temperatura per i controller sono fantastici, ma per l'utente medio è abbastanza difficile da usare, perché devi conoscere la potenza richiesta dal controller e, di conseguenza, scegliere il controller stesso e devi anche sapere quali sensori di umidità e temperatura applicare, come prendere le letture da loro e trasferirli al processore, a quale distanza possono essere attribuiti i sensori di umidità e la temperatura dal processore, ecc. pertanto, non si può contare sull'uso diffuso di tali sensori.

[#2]

????? Natasha è quello che hai scritto qui? Cosa sono i sensori di umidità? Perché è necessaria l'alimentazione del controller? Un articolo sui sensori di temperatura. Tutto è semplicemente e chiaramente indicato in esso. E dopo il tuo commento, c'è solo una specie di da asporto cerebrale. Come, dopo tutto, le donne adorano complicarci sempre le cose, soprattutto quando disprezzano la scrittura di ciò che chiaramente non capiscono.

[#3 Natasha]

Se parliamo di ciò che le donne non capiscono, in questo lavoro potremmo menzionare i dispositivi moderni che non richiedono azioni complesse, come le impostazioni. Questo è un sensore ZET. Qui hai ragione e non devi sopportare il cervello e sei facile da usare. Il sensore inizia a trasmettere i dati immediatamente dopo l'accensione. Il tipo di convertitore primario collegato è assolutamente qualsiasi.

[#4 Alexander]

Natasha, confondi caldo con morbido. I sensori Zeta non sono sensori, ma unità già pronte, che includono il sensore stesso, l'amplificatore del segnale e il processore.

E non definirei la costruzione di una rete di misurazione "facile da usare". Semplicità Nifiga: posiziona i sensori, tira i fili (o organizza un canale radio), organizza AWP. E tutto per misurare la temperatura dell'acqua in un bicchiere ...

L'articolo parla solo di sensori di temperatura a livello base. Per l'LM335 in generale, sono necessari solo un alimentatore e un voltmetro per prendere le letture. Ma, se necessario, puoi collegarlo a qualsiasi cosa, anche a un cellulare, ma - sì, devi fare tutto da solo ...

[#5 Sergei]

Ottimo articolo Esattamente quello che stavo cercando. E non vuoi comprare un penny device, un analogo di cui puoi strappare le vecchie schede.