時(shí)間:2013-08-08 13:44:30來(lái)源:傳動(dòng)網(wǎng)
在傳感器技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天,多家現(xiàn)代傳感器企業(yè)提供的新型數(shù)字溫度傳感器,與傳統(tǒng)溫度傳感器相比,具有性?xún)r(jià)比高、性能優(yōu)越、可靠性高、使用方便、體積小、靈敏度高和控制電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。完全可以替代傳統(tǒng)熱敏電阻和電阻式溫度檢測(cè)器。
新型數(shù)字溫度傳感器原理
數(shù)字溫度傳感器也叫熱電偶,是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是:(1)測(cè)量精度高;(2)測(cè)量范圍廣;(3)構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。
新型數(shù)字溫度傳感器的應(yīng)用
新型數(shù)字溫度傳感器的應(yīng)用范圍很廣,它不僅廣泛應(yīng)用于尋常百姓的日常生活中,而且也大量用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制和生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)控制系統(tǒng)。
當(dāng)前世界范圍內(nèi)溫度傳感器正從模擬式向新型數(shù)字式、從傳統(tǒng)集成式向現(xiàn)代智能化的方向發(fā)展。新型數(shù)字溫度傳感器自從二十世紀(jì)九十年代中期面世以來(lái),在中國(guó)國(guó)內(nèi)也迅猛發(fā)展,并迅速在廣大人民群眾的日常生活中推廣應(yīng)用。下面試以美國(guó)模擬器件公司出品的單片機(jī)溫度監(jiān)控系統(tǒng)集成電路(AD7416)為例簡(jiǎn)單介紹。
AD7416在每次上電時(shí)的默認(rèn)參數(shù)如下:
TOUI設(shè)置為80℃、THYST設(shè)置為75℃;
OTI采用比較方式工作;
OTI輸出低電平有效;
故障排隊(duì)長(zhǎng)度設(shè)置為1。
這些默認(rèn)值可使該溫度傳感器在不連接串行總線(xiàn)時(shí)用作自動(dòng)調(diào)溫器,圖4所示就是AD7416作為自動(dòng)調(diào)溫器的典型應(yīng)用電路原理圖。當(dāng)被測(cè)量的環(huán)境溫度低于THYST時(shí),OTI輸出高電平,Q1導(dǎo)通,繼電器吸合,加熱器開(kāi)始工作;當(dāng)被測(cè)量的環(huán)境溫度高于TOTI時(shí),OTI輸出低電平,將Q1的基極電位拉低以使其截止,繼電器釋放,加熱器停止工作。
新型數(shù)字溫度傳感器在實(shí)際應(yīng)用中要注意下面幾個(gè)問(wèn)題:
為防止環(huán)境干擾,AD7416的電源同地線(xiàn)之間要并接容值大于0.1μF的鉭電容;
AD7416的感溫器件在芯片內(nèi)部,因此芯片表面要被測(cè)物體緊密接觸;
由于芯片自耗電的存在,AD7416工作時(shí)的自身溫升約為0.2,所以在精確測(cè)溫時(shí)應(yīng)采取低功耗的工作方式;
OTI輸出端的上拉電阻的阻值越大,流入AD7416的電流越小,其溫升也越小,但上拉電阻最大不能超過(guò)30kΩ,通常選10kΩ;
與I2C兼容的接口總線(xiàn)在A(yíng)D7416上電后就一直有效,因此在芯片處于休眠狀態(tài)下仍可進(jìn)行片內(nèi)數(shù)據(jù)的讀出和寫(xiě)入。
雖然新型數(shù)字溫度傳感器有諸多優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際應(yīng)用時(shí),由于采用單總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式,對(duì)讀寫(xiě)的操作時(shí)序要求嚴(yán)格。合理應(yīng)用新型溫度傳感器構(gòu)建的測(cè)溫系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,測(cè)溫精度高,連接方便,占用口線(xiàn)少,轉(zhuǎn)換速度快,與微處理器的接口簡(jiǎn)單,給硬件設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了極大的方便,能有效地降低成本,縮短開(kāi)發(fā)周期。
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