DIY Температурасы Жыштык Конвертерине: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Температура сенсорлору физикалык сенсорлордун эң маанилүү түрлөрүнүн бири, анткени ар кандай процесстер (күнүмдүк жашоодо да) температура менен жөнгө салынат. Мындан тышкары, температураны өлчөө башка физикалык параметрлерди кыйыр түрдө аныктоого мүмкүндүк берет, мисалы, заттын агымы, суюктуктун деңгээли ж. CPU же компьютер тарабынан иштетүү үчүн аналогдук температура сигналы санарип формага которулушу керек. Мындай конверсиялоо үчүн адатта кымбат аналогдук-сандык конвертерлер (ADCs) колдонулат.

Бул Нускаманын максаты - GreenPAK ™ аркылуу пропорционалдуу жыштыгы бар температура сенсорунан аналогдук сигналды санариптик сигналга түз өзгөртүү үчүн жөнөкөйлөтүлгөн техниканы иштеп чыгуу жана көрсөтүү. Кийинчерээк, температурага жараша өзгөрүп турган санариптик сигналдын жыштыгы кыйла оңой өлчөнөт жана андан кийин керектүү өлчөө бирдиктерине которулат. Мындай түз трансформация биринчи кезекте кымбат баалуу аналогдук-санариптик алмаштыргычтарды колдонуунун кажети жоктугу менен кызыктуу. Ошондой эле, санариптик сигнал берүү аналогго караганда ишенимдүү.

Төмөндө GreenPAK чипинин температураны жыштыкка которгучту түзүү үчүн кантип программаланганын түшүнүү үчүн керектүү кадамдарды сүрөттөдүк. Бирок, эгер сиз программалоонун жыйынтыгын алууну кааласаңыз, GreenPAK программасын жүктөп алыңыз, буга чейин бүткөн GreenPAK Дизайн Файлын көрүңүз. GreenPAK Development Kitти компьютериңизге сайыңыз жана температураны жыштыкка которгучтун ыңгайлаштырылган ICин түзүү үчүн программаны басыңыз.

1 -кадам: Дизайн анализи

Температура сенсорлорунун ар кандай түрлөрү жана алардын сигналдарды иштетүү схемалары конкреттүү талаптарга жараша, биринчи кезекте температура диапазонунда жана тактыкта колдонулушу мүмкүн. Эң кеңири колдонулган NTC термисторлору, алар температуранын жогорулашы менен электр каршылыгынын маанисин төмөндөтөт (1 -сүрөттү караңыз). Алар металлга каршылык көрсөтүүчү сенсорлорго (RTD) салыштырмалуу бир кыйла жогору температура каршылык коэффициентине ээ жана алардын баасы алда канча арзан. Термисторлордун негизги кемчилиги - алардын "каршылыкка жана температурага" мүнөздүү болгон линиялык эмес көз карандылыгы. Биздин учурда, бул маанилүү роль ойнобойт, анткени конверсия учурунда термистордун каршылыгына жыштыктын так шайкештиги бар, демек, температура.

1 -сүрөт термистордун каршылыгына жана температурасына графикалык көз карандылыгын көрсөтөт (алар өндүрүүчүнүн маалымат барагынан алынды). Дизайн үчүн биз 25 ° Cде 10 кОм типтүү каршылыгы бар эки окшош NTC термисторун колдондук.

Температура сигналын пропорционалдуу жыштыктын санариптик сигналына түз айландыруунун негизги идеясы-классикалык шакектин бир бөлүгү катары генератордун R1C1-схемасында жыштыкты орнотуучу C1 конденсатору менен бирге термистор R1ди колдонуу. үч "NAND" логикалык элементтерин колдонгон осциллятор. R1C1 убакыт константасы температурага жараша болот, анткени температура өзгөргөндө термистордун каршылыгы ошого жараша өзгөрөт.

Чыгуучу санариптик сигналдын жыштыгын Формула 1дин жардамы менен эсептесе болот.

2 -кадам: SLG46108V негизинде Frequency Converter үчүн Температура

Осциллятордун бул түрү, адатта, кирүүчү диоддор аркылуу токту чектөө жана схеманын киргизүү элементтерине жүктү азайтуу үчүн R2 каршылыгын кошот. Эгерде R2 каршылыгынын мааниси R1дин каршылыгынан бир топ кичине болсо, анда ал чындыгында генерация жыштыгына таасир этпейт.

Демек, GreenPAK SLG46108V негизинде температуранын жыштык конвертерине эки варианты курулган (5 -сүрөттү караңыз). Бул сенсорлордун колдонуу схемасы 3 -сүрөттө берилген.

Дизайн, биз айткандай, абдан жөнөкөй, бул бир санариптик кириш (PIN#3) жана эки санариптик чыгуу (PIN #6 жана PIN#8) тышкы схемага туташуу үчүн.

5 -сүрөттөгү фото жерлер активдүү температура сенсорлорун көрсөтөт (бир цент тыйын масштабда).

3 -кадам: Ченөө

Бул активдүү температура сенсорлорунун туура иштешин баалоо үчүн өлчөөлөр жасалды. Биздин температура сенсорубуз башкарылуучу камерага жайгаштырылган, анын ичиндеги температураны 0,5 ° С тактыкка чейин өзгөртүүгө болот. Чыгуучу санариптик сигналдын жыштыгы жазылды жана жыйынтыктар Figure 6да берилген.

Көрсөтүлгөн сюжеттен көрүнүп тургандай, жыштык өлчөөлөрү (жашыл жана көк үч бурчтуктар) жогоруда берилген Формула 1 боюнча теориялык баалуулуктарга (кара жана кызыл сызыктар) дээрлик толугу менен дал келет. Демек, температураны жыштыкка которуунун бул ыкмасы туура иштеп жатат.

4 -кадам: SLG46620V негизинде үчүнчү активдүү температура сенсору

Ошондой эле, үчүнчү активдүү температура сенсору курулган (7 -сүрөттү караңыз), көрүнөө температура көрсөткүчү менен жөнөкөй иштетүү мүмкүнчүлүгүн көрсөтүү үчүн. 10 кечиктирүү элементтерин камтыган GreenPAK SLG46620V колдонуп, биз он жыштык детекторун курдук (9 -сүрөттү караңыз), алардын ар бири белгилүү бир жыштыктын сигналын аныктоо үчүн конфигурацияланган. Ошентип, биз жөнгө салынуучу он чекит менен жөнөкөй термометрди курдук.

Figure 8 он температура пункту үчүн дисплей көрсөткүчтөрү менен активдүү сенсор жогорку деңгээл схемасын көрсөтөт. Бул кошумча функция ыңгайлуу, анткени өндүрүлгөн санариптик сигналды өзүнчө анализдебестен температуранын маанисин визуалдык түрдө баалоого болот.

Жыйынтыктар

Бул Нускамада биз температура сенсорунун аналогдук сигналын Dialogтун GreenPAK продуктуларын колдонуп жыштык модуляцияланган санарип сигналга айландыруу ыкмасын сунуштадык. GreenPAK менен бирдикте термисторлорду колдонуу аналогдук-цифралык кымбат которгучтарды колдонбостон алдын ала өлчөөгө мүмкүндүк берет жана аналогдук сигналдарды өлчөө талабынан качат. GreenPAK бул типтеги сенсорлорду иштеп чыгуу үчүн идеалдуу чечим болуп саналат. GreenPAK ар кандай схемалык чечимдерди ишке ашыруу үчүн зарыл болгон көптөгөн функционалдык элементтерди жана микросхемалардын блокторун камтыйт жана бул акыркы колдонуу схемасынын тышкы компоненттеринин санын абдан азайтат. Электр энергиясын аз керектөө, кичине чиптин өлчөмү жана арзандыгы GreenPAKти көптөгөн схемалардын негизги контроллери катары тандоо үчүн кошумча бонус болуп саналат.