Termisztorszállítóként gyakran kérdeznek tőlem a termisztorok gyakorlati alkalmazását a hőmérsékleti kompenzációs áramkörökben. A hőmérsékleti kompenzáció elengedhetetlen számos elektronikus eszközben, mivel elősegíti a rendszer teljesítményének stabilitását és pontosságát változó hőmérsékleti körülmények között. Ebben a blogbejegyzésben megosztom néhány betekintést arra, hogyan lehet hatékonyan használni a termisztort a hőmérsékleti kompenzációs áramkörben.
A termisztorok megértése
Mielőtt a hőmérsékleti kompenzációs áramkörökbe merülne, elengedhetetlen megérteni, hogy mi a termisztor. A termisztor egy olyan ellenállás típusa, amelynek ellenállása a hőmérsékleten megváltozik. A termisztorok két fő típusa van: a negatív hőmérsékleti együttható (NTC) és a pozitív hőmérsékleti együttható (PTC). Az NTC termisztorok ellenállása csökken a hőmérséklet növekedésével, míg a PTC termisztorok az ellenállás növekedését mutatják a növekvő hőmérsékleten. A hőmérsékleti kompenzációs áramkörökben az NTC termisztorokat általában nagy érzékenységük és viszonylag lineáris válaszuk miatt használják széles hőmérsékleti tartományban.
A hőmérsékleti kompenzáció elve
A hőmérséklet -kompenzáció alapelve az, hogy ellensúlyozzuk a hőmérséklet más alkatrészekre gyakorolt hatását az áramkörben. Például egy feszültség referencia áramkörben a kimeneti feszültség a hőmérsékleten változhat az ellenállások vagy más aktív komponensek hőmérsékleti együtthatója miatt. Ha egy termisztorot hozzáadunk az áramkörhöz, akkor az általános ellenállást oly módon állíthatjuk be, hogy kompenzálja a többi alkatrész hőmérséklet-indukált változásait, ezáltal fenntartva a stabil kimenetet.
Hőmérsékleti kompenzációs áramkör megtervezése termisztorral
Itt vannak az általános lépések a hőmérsékleti kompenzációs áramkör NTC termisztor segítségével történő megtervezéséhez:
1. lépés: Azonosítsa a kompenzálandó összetevőt
Először meg kell határoznia, hogy az áramkör mely komponensét érinti a hőmérséklet a legjobban. Ez lehet ellenállás, kondenzátor vagy aktív eszköz, például OP-AMP. Mérje meg ennek az összetevőnek a hőmérsékleti együtthatóját, hogy megértse, hogyan változik teljesítménye a hőmérsékleten.
2. lépés: Válassza ki a megfelelő termisztort
Az áramkör hőmérsékleti tartománya és kompenzációs követelményei alapján válasszon egy NTC termisztort megfelelő tulajdonságokkal. Vegye figyelembe az olyan tényezőket, mint például az ellenállási érték egy meghatározott hőmérsékleten (pl. 25 ° C), a B-értéken (amely leírja a hőmérséklet-ellenállás kapcsolatot) és a toleranciát. Például, ha tűzjelző rendszert tervez, akkor fontolhatja meg a100 ezer tűzjelző termisztorvagy aTűzjelző -termisztor érzékelő, amelyeket kifejezetten a magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz terveztek, gyors válaszidővel.
3. lépés: Határozza meg az áramkör konfigurációját
A termisztor beépítésének számos módja van a hőmérsékleti kompenzációs áramkörbe. Az egyik általános módszer a termisztor feszültségválasztó -konfigurációban történő használata. Feszültség -elválasztó esetén a termisztor sorban rögzített ellenállással van csatlakoztatva, és a kimeneti feszültséget a termisztorra vagy a rögzített ellenállásra vesszük. Ahogy a hőmérséklet megváltozik, a termisztor ellenállása megváltozik, ami viszont megváltoztatja a feszültség elválasztó kimeneti feszültségét. Ez a kimeneti feszültség ezután felhasználható a kompenzált alkatrész torzításának vagy nyereségének beállításához.
Itt található egy egyszerű példa egy NTC termisztorral rendelkező feszültség -elválasztó áramkörre:
+VCC | R1 | +--- Vout | Termisztor (NTC) | GNDEbben az áramkörben az R1 egy rögzített ellenállás, és a termisztor sorba van csatlakoztatva. A kimeneti feszültség Vout kiszámítható a feszültség elválasztó képlet segítségével:
[V_ {Out} = v_ {cc} \ times \ frac {r_ {termisztor}} {r_ {1}+r_ {termisztor}}]]
A hőmérséklet növekedésével az NTC termisztor ellenállása csökken, ami a Vout ennek megfelelően megváltozik.
4. lépés: Számítsa ki az áramköri paramétereket
A kompenzációs hatás optimalizálása érdekében ki kell számolnia az áramkörben lévő rögzített ellenállás és más alkatrészek értékeit. Ez magában foglalja a kompenzált komponens hőmérsékleti együtthatójának és a termisztor hőmérsékleti-ellenállásának kapcsolatának használatát. Használhat matematikai modelleket vagy szimulációs eszközöket ezen számítások elvégzéséhez.
Például, ha ismeri az R2 ellenállás hőmérsékleti együtthatóját, amelyet kompenzálni kíván, és egy ismert B-értékkel rendelkező NTC termisztorot választott, akkor kiszámíthatja az R1 értékét úgy, hogy a Vout változása a termisztor ellenállásának változása miatt kompenzálja az R2 teljesítményének változását a kívánt hőmérsékleti tartományban.
5. lépés: Tesztelje és finomítsa az áramkört
Miután felépítette a hőmérsékleti kompenzációs áramkört, tesztelje különböző hőmérsékleti körülmények között, hogy értékelje annak teljesítményét. Mérje meg a kompenzált alkatrész kimenetét, és hasonlítsa össze a kívánt értékkel. Ha szükséges, végezzen beállítást az áramköri paraméterekhez, például az R1 értékhez vagy a termisztor megválasztásához a legjobb kompenzációs hatás elérése érdekében.
Gyakorlati megfontolások
Ha termisztort használ a hőmérsékleti kompenzációs áramkörben, számos gyakorlati szempontot kell szem előtt tartani:
Hőkapcsoló
Győződjön meg arról, hogy a termisztor jó hővel érintkezik a kompenzált alkatrészekkel. Ezt termikus pasztával vagy az alkatrész közelében lévő termisztor fizikai felszerelésével lehet elérni. A rossz hőkapcsoló pontatlan kompenzációt eredményezhet, mivel a termisztor nem érzékelheti pontosan az alkatrész hőmérsékletét.
Önmelegítő
A termisztorok hőt generálhatnak, amikor az áram átfolyik rajtuk, ami befolyásolhatja ellenállásukat és hibákat vezethet be a kompenzációban. Az önmelegedés minimalizálása érdekében használjon alacsony áramot az áramkörben, vagy válassza ki az alacsony teljesítményű termisztorot.
Zaj és beavatkozás
A termisztorok érzékenyek lehetnek az elektromos zajra és az interferenciára, ami befolyásolhatja a kompenzáció pontosságát. Használjon megfelelő árnyékolási és szűrési technikákat a zaj és az áramköri interferencia csökkentésére.
Következtetés
A termisztor hőmérsékleti kompenzációs áramkörben történő használata hatékony módszer az elektronikus eszközök stabilitásának és pontosságának javítására változó hőmérsékleti körülmények között. A blogbejegyzésben vázolt lépések betartásával és a gyakorlati megfontolások mérlegelésével megtervezheti és végrehajthatja a megbízható hőmérsékleti kompenzációs áramkört.
Ha érdekli, hogy termisztorokat vásároljon a hőmérsékleti kompenzációs alkalmazásokhoz, vagy ha bármilyen kérdése van a termisztor kiválasztásával vagy az áramkör kialakításával kapcsolatban, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot. Professzionális termisztor -szállító vagyunk, széles termékekkel és műszaki szakértelemmel, hogy megfeleljen az Ön igényeinek.
Referenciák
- "Termisztor kézikönyv" - A fő termisztorgyártóktól kapható.
- "Elektronikus áramkör -tervezés a hőmérsékleti kompenzációhoz" - különféle tankönyvek az elektronikus áramkör kialakításáról.
