Integruoti temperatūros jutikliai (IC temperatūros jutikliai) – privalumai ir pritaikymas

Bene moderniausias temperatūros matavimo būdas elektronikoje yra IC temperatūros jutiklių naudojimas. Tokie jutikliai gali būti montuojami tiesiai į mikroschemas, o dėl puslaidininkinio junginio charakteristikos I — V priklausomybės nuo jo temperatūros, šiandien jie kūrėjams suteikia plačias galimybes kurti tikslius matavimo prietaisus. Kryptis vystosi gana greitai, ji turi savo ypatybes, kurios bus aptartos vėliau šiame straipsnyje.

Diodų integruoti jutikliai turi pranašumų prieš termoporos ir platininiai atsparumo termometrai, nors jie gali dirbti ir esant santykinai žemai temperatūrai – ne aukštesnei nei 150 °C. Jutikliai yra labai kompaktiški, todėl yra patogiai įmontuoti, be to, pigu gaminti.

Tokie jutikliai idealiai tinka integruoti į reguliatorius, stiprintuvus, mikrovaldiklius ir kitus elektroninius prietaisus, kur reikalingas tikslus temperatūros stebėjimas internetu.Diodų jutikliai yra labai jautrūs ir tikslūs – tai yra pagrindinis jų privalumas elektronikai.

Vietų, kuriose tilps integruoti jutikliai, atsiranda vis daugiau. Pradedant nuo matavimo modulių temperatūros matavimo sistemų, baigiant procesorių temperatūros matavimu ir pritaikymu valdymo sistemose su daugybe valdomų parametrų: temperatūros, slėgio ir kt.

Itin naudinga integruotus diodinius jutiklius integruoti į nuotolinio temperatūros stebėjimo sistemas priešgaisrinės saugos tikslais, kad pavojaus signalas įsijungtų griežtai, kai temperatūra viršija iš anksto nustatytą ribą.

Pirmieji integruoti jutikliai jau parodė pranašumą prieš termistoriai, nes termistoriams atsparumo priklausomybė nuo temperatūros toli gražu nėra tiesinė, o diodų jutiklių išėjimo charakteristika iš karto pasirodo tiesinė.

Integruoti jutikliai skirstomi į analoginius ir skaitmeninius ir gali teikti temperatūrai proporcingus srovės arba įtampos signalus. Analoginiai jutikliai nepraranda populiarumo, nes jų darbinės įtampos diapazonas yra gana didelis - nuo 4 iki 30 voltų, o signalo perdavimo linijose nėra jautrumo įtampos kritimams. Nors šiandien daugumai prietaisų reikalingas skaitmeninis įvesties duomenų formatas, analoginį signalą galima lengvai konvertuoti į skaitmeninį naudojant ADC.

Daugelyje sprendimų, taikomų stebėjimo ir matavimo užduotims, diodiniai jutikliai turi ADC, nes gamybos technologija tai leidžia – jutiklis pasirodo ekonomiškas.Skaitmeninio integruoto termometro išvesties signalas dabar gaunamas 1 arba 0 formatu, kurį patogu perkelti į išorinį mikrovaldiklį.

Integruotuose temperatūros jutikliuose galimos ir papildomos funkcijos: įtampos pokyčių stebėjimas, nuotolinio objekto temperatūros matavimas, debito matavimas, signalizavimas, kad viršyta nustatyta temperatūra.

Integruoti skaitmeniniai temperatūros jutikliai, tokie kaip DS18S20, jau seniai išpopuliarėjo naudojant 1-wire technologiją visame pasaulyje, nors iš pradžių buvo žinomi kaip nebegaminami jutikliai DS1820. Šie jutikliai pasižymi triukšmo izoliacija ir aukštu metrologiniu našumu, o tai labai svarbu organizuojant greitkelius.

Jau daugiau nei 15 metų DS1820 jutikliai buvo naudojami statant daugiataškes temperatūros valdymo sistemas nuo -55 ° C iki + 125 ° C, jie leidžia stebėti temperatūrą realiu laiku ir greitai signalizuoti, kad temperatūra viršija nustatytą tašką. Tai įmanoma dėl lustoje įmontuotos nepastovios atminties.

DS18B20 jutikliai yra pažangesni – jie leidžia programuoti rezultato bitų plotį per 1 laidą ir taip nustatyti konversijos koeficientą. Skaitmeninis kodas, išeinantis iš jutiklio, jau yra temperatūros matavimo rezultatas, todėl nereikia atlikti daugiau konversijų.

DS1822 jutiklis yra supaprastinta, nekalibruota DS18B20 jutiklio versija, ji yra pigesnė ir leidžia nebrangiai įrengti kelių taškų temperatūros valdymo sistemas. Taip pat yra ekonomiška dviejų kontaktų versija, tokia kaip DS1822-PAR, kuri maitinama parazitiniu vieno laido režimu.

Taip pat yra vieno laido termometras DS1825, kuriame yra 4 adresų kaiščiai, skirti daugiausiai 16 vietinių adresų vieno laido linijoje. Ši funkcija leidžia technikui rasti iki 16 daugiataškių temperatūros valdymo termometrų, esančių 1-wire tinklo linijoje. Tam nereikia suderinti 64 bitų atskirų adresų lentelių, tai yra, padidės tokios sistemos našumas.