As 'n toonaangewende verskaffer van diode -temperatuursensors, word ek gereeld gevra oor die uitsetsein van hierdie sensors. In hierdie blogpos sal ek die besonderhede van die uitsetsein van 'n diode -temperatuursensor, hoe dit werk en die belangrikheid daarvan in verskillende toepassings, ondersoek.
Begrip van diode -temperatuursensors
Voordat ons die uitsetsein bespreek, laat ons kortliks verstaan wat 'n diode -temperatuursensor is. 'N Diode -temperatuursensor is 'n tipe temperatuursensor wat die temperatuur afhanklik is van 'n halfgeleierdiode. As 'n voorwaartse voorspoedige stroom op 'n diode toegepas word, verander die voorwaartse spanning oor die diode met temperatuur. Hierdie verandering in spanning is die basis vir temperatuurmeting.
Die uitsetsein van 'n diode -temperatuursensor
Die uitsetsein van 'n diode -temperatuursensor is tipies 'n spanningssein. Die verwantskap tussen die voorwaartse spanningsval ($ v_f $) van 'n diode en temperatuur ($ t $) kan benader word deur die volgende vergelyking:
[V_f = v_ {go}-\ frac {kt} {q} \ ln \ links (\ frac {i} {i_s} \ regs)]
waar $ v_ {go} $ die geëkstrapoleerde band is- gapingspanning teen $ t = 0 $ k, $ k $ is die Boltzmann-konstante ($ k = 1.38 \ times10^{- 23} \ teks {j/k} $), $ q $ is die elementêre lading ($ q = 1.6 \ times10^{- 19} \ teks {c} $), $ i $ is die voorwaartse huidige stroom) Diode, en $ i_s $ is die omgekeerde versadigingsstroom.
Vir 'n konstante voorste stroom neem die voorwaartse spanningsval van 'n diode lineêr af met 'n toename in temperatuur. Die tipiese temperatuurkoëffisiënt van 'n silikonkiode is ongeveer 2 mV/° C. Byvoorbeeld, as die voorwaartse spanningsval van 'n diode 0,7 V by 25 ° C is, by 35 ° C, sal die voorwaartse spanningsval ongeveer $ 0,7 \ Mathrm {v}-(10^{\ circ} \ Mathrm {C} \ Times0.002 \ Mathrm {V/^\ Circ} C}) = 0,68 \ Mathrm {V/\ \ Circ} C}) = 0,68 \ Mathrm {v {\ circ} c}) = 0,68 \ \ \ {v} $.
Hierdie spanningsverandering kan met toepaslike stroombane gemeet word. Die uitsetspanning kan verder verwerk word deur 'n analoog - tot - digitale omskakelaar (ADC) om 'n digitale waarde te verkry wat gebruik kan word vir vertoon-, kontrole- of data -log -doeleindes.
Voordele van die uitsetsein
Die spanningsuitsetsein van 'n diode -temperatuursensor bied verskeie voordele:
- Eenvoud: Die verband tussen spanning en temperatuur is relatief eenvoudig, wat dit maklik maak om in meting en beheerstelsels te implementeer.
- Lineariteit: Die spanning - temperatuurverhouding is redelik lineêr oor 'n wye temperatuurbereik, wat kalibrasie en seinverwerking vergemaklik.
- Lae - koste: Diode -temperatuursensors is relatief goedkoop vir vervaardiging, en die gepaardgaande sein - kondisioneringstroombane kan ook effektief wees.
Toepassings van diode -temperatuursensors en hul uitsetseine
Diode temperatuursensors word wyd gebruik in verskillende toepassings as gevolg van hul unieke uitsetkenmerke:
Verbruikerselektronika
In verbruikerselektronika soos slimfone, skootrekenaars en tablette word diode -temperatuursensors gebruik om die temperatuur van die battery, verwerker en ander kritieke komponente te monitor. Die uitsetspanningssein word gebruik om die kragverbruik en werkverrigting van hierdie komponente aan te pas om oorverhitting te voorkom. Byvoorbeeld, as die temperatuur van die verwerker 'n sekere drempel oorskry, kan die stelsel die kloksnelheid verminder om die hitte -opwekking te verlaag.
Industriële outomatisering
In industriële outomatisering word diode -temperatuursensors gebruik om die temperatuur van motors, transformators en ander toerusting te monitor. Die uitsetsein kan gebruik word om alarms te aktiveer of die toerusting af te sluit as die temperatuur verder gaan as die veilige werkingsreeks. Dit help om skade aan toerusting te voorkom en om die veiligheid van die nywerheidsproses te verseker.
Mediese toestelle
In mediese toestelle soos broeikaste, bloedanaliseerders en moniteringstelsels van pasiënte word diode -temperatuursensors gebruik om 'n stabiele temperatuur te handhaaf. Die uitsetspanningssein word gebruik om die verwarmings- en verkoelingselemente in hierdie toestelle te beheer om akkurate en betroubare werking te verseker.
Vergelyking met ander temperatuursensors
Dit is ook belangrik om die uitsetsein van diode -temperatuursensors met ander soorte temperatuursensors te vergelyk. Byvoorbeeld, [NTC Thermistor vir Huisapparaat] (/Thermistor/Glass - Bead - NTC - Thermistor/Diode - Glass - Coating - NTC - Thermistor - For - Home.html) het 'n weerstand - temperatuurkenmerk. Die uitset van 'n NTC -termistor is 'n verandering in weerstand, wat met behulp van 'n spanning -verdelerstroombaan in 'n spanningssein omgeskakel moet word.
In vergelyking met [glaskraal NTC -termistor] (/Thermistor/Glass - Bead - NTC - Thermistor/10KOHM - GLAS - Kraal - NTC - Thermistor.html), het diode -temperatuursensors oor die algemeen beter lineariteit en is dit makliker om met mikrokontrollers te koppel. NTC -termistors kan egter hoër sensitiwiteit in sekere temperatuurreekse bied.
[1K NTC Thermistor] (/Thermistor/Glass - Bead - NTC - Thermistor/Multifunctional - Glass - Coating - NTC - Thermistor.html) is 'n ander opsie. Dit het 'n soortgelyke werkbeginsel as ander NTC -termistors, maar met 'n spesifieke weerstandswaarde by 'n verwysingstemperatuur. Diode -temperatuursensors kan verkies word in toepassings waar lineariteit en eenvoud van seinverwerking deurslaggewend is, terwyl NTC -termistors dikwels gekies word vir hul hoë sensitiwiteit en wye temperatuurbereikingsvermoëns.
Seinversorging en kalibrasie
Om akkurate temperatuurmetings vanaf die uitsetsein van 'n diode -temperatuursensor te verkry, is seinversorging en kalibrasie noodsaaklik. Seinversorging behels tipies die versterking van die klein spanningverandering en die filter van enige geraas of interferensie. Kalibrasie is die proses om die verband tussen die uitsetspanning en die werklike temperatuur te bepaal. Dit kan gedoen word deur die uitset van die sensor met 'n bekende temperatuurbron op verskillende punte te vergelyk en dan 'n kalibrasiekurwe te skep.
Konklusie
Ten slotte is die uitsetsein van 'n diode -temperatuursensor 'n spanningssein wat lineêr met temperatuur verander. Hierdie uitsetsein bied eenvoud, lineariteit en koste -effektiwiteit, wat dit geskik maak vir 'n wye verskeidenheid toepassings in verbruikerselektronika, industriële outomatisering en mediese toestelle. Alhoewel dit sy eie voordele het, moet dit ook vergelyk word met ander temperatuursensors soos NTC -termistors op grond van die spesifieke vereistes van die toepassing.
As u belangstel om meer te wete te kom oor ons diode -temperatuursensors of 'n aankoop vir u projek oorweeg, nooi ons u uit om na ons uit te reik vir verdere besprekings. Ons span kundiges is gereed om u te help om die geskikste sensoroplossing vir u behoeftes te vind.
Verwysings
- "Halfgeleiersensors" deur G. Korotcenkov
- "Temperatuursensors: basiese beginsels, materiale en toepassings" deur Ho Handrich
