Kao dobavljač termistora, često me pitaju o praktičnoj primjeni termistora u krugovima kompenzacije temperature. Naknada temperature ključna je u mnogim elektroničkim uređajima, jer pomaže u održavanju stabilnosti i točnosti performansi sustava u različitim temperaturnim uvjetima. U ovom postu na blogu podijelit ću neke uvide o tome kako učinkovito koristiti termistor u krugu kompenzacije temperature.
Razumijevanje termistora
Prije nego što uđete u krugove kompenzacije temperature, ključno je razumjeti što su termistori. Termistor je vrsta otpornika čiji se otpor mijenja s temperaturom. Postoje dvije glavne vrste termistora: koeficijent negativnog temperature (NTC) i pozitivni koeficijent temperature (PTC). NTC termistori imaju smanjenje otpornosti kako temperatura raste, dok PTC termistori pokazuju porast otpornosti s porastom temperature. U krugovima kompenzacije temperature, NTC termistori se češće koriste zbog velike osjetljivosti i relativno linearnog odziva u širokom temperaturnom rasponu.
Načelo kompenzacije temperature
Osnovni princip kompenzacije temperature je suzbijanje učinaka temperature na druge komponente u krugu. Na primjer, u referentnom krugu napona, izlazni napon može varirati od temperature zbog temperaturnog koeficijenta otpornika ili drugih aktivnih komponenti. Dodavanjem termistora u krug možemo prilagoditi ukupni otpor na način koji nadoknađuje promjenu uzrokovanih temperaturom u ostalim komponentama, održavajući na taj način stabilan izlaz.
Dizajniranje kruga kompenzacije temperature s termistorom
Evo općih koraka za dizajniranje kruga kompenzacije temperature pomoću NTC termistora:
Korak 1: Identificirajte komponentu koja će biti kompenzirana
Prvo, morate odrediti na koju komponentu u krugu najviše utječe temperatura. To bi mogao biti otpornik, kondenzator ili aktivni uređaj poput OP-AMP. Izmjerite temperaturni koeficijent ove komponente kako biste shvatili kako se njegova performansi mijenjaju s temperaturom.
Korak 2: Odaberite odgovarajući termistor
Na temelju temperaturnog raspona i zahtjeva za kompenzaciju kruga, odaberite NTC termistor s odgovarajućim karakteristikama. Razmotrite čimbenike kao što su vrijednost otpornosti na određenoj temperaturi (npr. 25 ° C), B-vrijednost (koja opisuje odnos otpornosti na temperaturu) i toleranciju. Na primjer, ako dizajnirate sustav požara, razmislite o korištenju aTermistor od požara od 100Kili aTermistor senzora za vatrogasni alarm, koji su posebno dizajnirani za aplikacije s visokim temperaturama s brzim vremenima odziva.
Korak 3: Odredite konfiguraciju kruga
Postoji nekoliko načina da se termistor ugradi u krug kompenzacije temperature. Jedna od uobičajenih metoda je upotreba termistora u konfiguraciji napona. U razdjelniku napona, termistor je spojen u nizu s fiksnim otpornikom, a izlazni napon uzima se preko termistora ili u fiksnom otporniku. Kako se temperatura mijenja, otpor termistora mijenja se, što zauzvrat mijenja izlazni napon razdjelnika napona. Ovaj izlazni napon tada se može koristiti za podešavanje pristranosti ili dobitka komponente koja se kompenzira.
Evo jednostavnog primjera kruga za razdjelnik napona s NTC termistorom:
+VCC | R1 | +--- Vout | Thermistor (NTC) | GNDU ovom je krugu R1 fiksni otpornik, a termistor je s njim povezan u nizu. Izlazni napon Vout može se izračunati pomoću formule razdjelnika napona:
[V_ {out} = v_ {cc} \ Times \ frac {r_ {termistor}} {r_ {1}+r_ {termistor}}]
Kako se temperatura povećava, otpor NTC termistora smanjuje se, uzrokujući da se Vout mijenja u skladu s tim.
Korak 4: Izračunajte parametre kruga
Da biste optimizirali učinak kompenzacije, morate izračunati vrijednosti fiksnog otpornika R1 i drugih komponenti u krugu. To uključuje korištenje temperaturnog koeficijenta komponente koja se nadoknađuje i odnos temperaturne otpornosti na termistor. Za obavljanje ovih izračuna možete koristiti matematičke modele ili simulacijske alate.
Na primjer, ako znate temperaturni koeficijent otpornika R2 koji želite nadoknaditi, a odabrali ste NTC termistor s poznatom B-vrijednošću, možete izračunati vrijednost R1 tako da promjena u pravcu zbog promjene otpora termistora kompenzira za promjenu R2 u odnosu na željeni raspon temperature.
Korak 5: Ispitivanje i fino podešavanje kruga
Nakon što izgradite krug kompenzacije temperature, testirajte ga u različitim temperaturnim uvjetima kako biste procijenili njegove performanse. Izmjerite izlaz komponente koja se kompenzira i usporedite je s željenom vrijednošću. Ako je potrebno, prilagodite parametre kruga, poput vrijednosti R1 ili izbora termistora, kako biste postigli najbolji učinak kompenzacije.
Praktična razmatranja
Kada koristite termistor u krugu kompenzacije temperature, ima na umu nekoliko praktičnih razmatranja:
Toplinsko spajanje
Osigurajte da je termistor u dobrom toplinskom kontaktu s komponentom koja se kompenzira. To se može postići pomoću toplinske paste ili fizičkim montiranjem termistora blizu komponente. Loša toplinska povezanost može rezultirati netočnom naknadom, jer termistor ne može točno osjetiti temperaturu komponente.
Samo zagrijavanje
Termistori mogu stvoriti toplinu kada struja prođe kroz njih, što može utjecati na njihov otpor i uvesti pogreške u kompenzaciji. Da biste umanjili samopomoć, upotrijebite nisku struju u krugu ili odaberite termistor s niskom ocjenom snage.
Buka i smetnja
Termistori mogu biti osjetljivi na električnu buku i smetnje, što može utjecati na točnost kompenzacije. Koristite odgovarajuće tehnike zaštite i filtriranja kako biste smanjili buku i smetnje u krugu.
Zaključak
Korištenje termistora u krugu kompenzacije temperature učinkovit je način za poboljšanje stabilnosti i točnosti elektroničkih uređaja u različitim temperaturnim uvjetima. Slijedeći korake navedene u ovom postu na blogu i uzimajući u obzir praktična razmatranja, možete dizajnirati i implementirati pouzdan krug kompenzacije temperature.
Ako ste zainteresirani za kupnju termistora za aplikacije za kompenzaciju temperature ili ako imate bilo kakvih pitanja o odabiru termistora ili dizajnu kruga, slobodno nas kontaktirajte. Profesionalni smo dobavljač termistora sa širokim spektrom proizvoda i tehničke stručnosti kako bismo zadovoljili vaše potrebe.
Reference
- "Priručnik o termistoru" - dostupan od glavnih proizvođača termistora.
- "Elektronski dizajn kruga za kompenzaciju temperature" - razni udžbenici na dizajnu elektroničkog kruga.
