System mesur tymheredd thermocwl 3-sianel, cywirdeb cylched 0.25 ℃

Swyddogaethau a manteision cylched

Mae'r gylched yn Ffigur 1 yn darparu datrysiad mesur thermocwl aml-sianel hynod gywir. Mae mesuriadau thermocwl cywir yn gofyn am ddefnyddio cydrannau manwl i ffurfio cadwyn signal sy'n chwyddo folteddau thermocwl gwan, yn lleihau sŵn, yn cywiro aflinoledd, ac yn darparu iawndal cyffordd cyfeirio cywir (y cyfeirir ato'n gyffredin fel iawndal cyffordd oer). Mae'r gylched hon yn datrys yr holl broblemau hyn wrth fesur tymheredd thermocwl ac mae ganddo gywirdeb o ± 0.25 ° C.

Mae'r gylched yn Ffigur 1 yn dangos cysylltiad tri thermocwl math K â thrawsnewidydd analog-i-ddigidol 24-did sigma-delta manwl gywir AD7793 (ADC) i fesur y foltedd thermocwl. Gan mai dyfais wahaniaethol yw thermocwl yn hytrach na dyfais mesur tymheredd absoliwt, rhaid i chi wybod tymheredd y gyffordd gyfeiriol i gael darlleniadau tymheredd absoliwt cywir. Gelwir y broses hon yn iawndal cyffordd gyfeiriol a chyfeirir ati'n gyffredin fel iawndal cyffordd oer. Yn y gylched hon, defnyddir synhwyrydd tymheredd digidol manwl gywir 16-did ADT7320 ar gyfer mesur cyfeirnod cyffordd oer ac mae'n darparu'r cywirdeb gofynnol.

Mae'r math hwn o gais yn boblogaidd iawn ar gyfer mesuriadau tymheredd cywir y mae angen iddynt fod yn gost-effeithiol dros ystod tymheredd eang a ddarperir gan thermocyplau.

Ffigur 1. System mesur thermocwl aml-sianel (diagram sgematig: heb ei ddangos ar gyfer pob cysylltiad a datgyplu)

Disgrifiad cylched

Mae'r gylched yn Ffigur 1 wedi'i chynllunio ar gyfer mesur tri thermocwl math K ar yr un pryd gan ddefnyddio'r ADT7320, manwl gywirdeb ± 0.25 ° C, synhwyrydd tymheredd SPI 16-did.

Mesur foltedd thermocwl

Defnyddir y cysylltydd thermocwl a'r hidlydd fel y rhyngwyneb rhwng y thermocwl a'r AD7793 ADC. Mae pob cysylltydd (J1, J2, a J3) wedi'i gysylltu'n uniongyrchol â set o fewnbynnau ADC gwahaniaethol. Mae'r hidlydd ar fewnbwn AD7793 yn lleihau'r sŵn a arosodir ar unrhyw pin thermocwl cyn i'r signal gyrraedd y mewnbynnau ADC' s AIN (+) ac AIN (-). Mae'r AD7793 yn integreiddio amlblecsydd ar-sglodyn, byffer, a mwyhadur offeryniaeth i ymhelaethu signalau foltedd bach o gyffyrdd thermocwl.

Mesur cyffordd oer

Mae synhwyrydd tymheredd digidol manwl gywir 16-did ADT7320 yn mesur tymheredd y gyffordd gyfeiriol (cyffordd oer) gyda chywirdeb o ± 0.25 ° C dros yr ystod tymheredd -20 ° C i + 105 ° C. Mae'r ADT7320 wedi'i raddnodi'n llawn mewn ffatri ac nid oes angen graddnodi defnyddiwr arno. Mae'n ymgorffori cyfeirnod tymheredd bandgap, synhwyrydd tymheredd ac ADC sigma-delta 16-did ar gyfer mesur tymheredd a throsi digidol gyda phenderfyniad o 0.0078 ° C.

Mae'r AD7793 ac ADT7320 yn cael eu rheoli gan y rhyngwyneb SPI gan ddefnyddio platfform arddangos y system (EVAL-SDP-CB1Z). Yn ogystal, gall y ddau ddyfais hyn gael eu rheoli gan y microcontrolwr.

Ffigur 2. Bwrdd Gwerthuso Cylchdaith EVAL-CN0172-SDPZ

Mae Ffigur 2 yn dangos bwrdd gwerthuso cylched EVAL-CN0172-SDPZ gyda thri chysylltydd thermocwl math K. Mae'r AD7793 ADC, a'r synhwyrydd tymheredd ADT7320 wedi'u gosod rhwng dau gyswllt copr bwrdd cylched printiedig hyblyg unigol (PCB) Ar y tymheredd cyfeirio.

Mae Ffigur 3 yn olygfa ochr o'r ADT7320 wedi'i osod ar PCB hyblyg ar wahân, wedi'i fewnosod rhwng dau gyswllt copr y cysylltydd thermocwl. Mae'r PCB hyblyg yn Ffigur 3 yn deneuach ac yn fwy hyblyg na'r PCBs FR4 llai. Mae'n caniatáu i'r ADT7320 gael ei osod yn glyfar rhwng cysylltiadau copr y cysylltydd thermocwl er mwyn lleihau'r graddiant tymheredd rhwng y gyffordd gyfeirio a'r ADT7320.

Ffigur 3. Golygfa ochr o'r ADT7320 wedi'i gosod ar PCB hyblyg

Mae'r PCB bach, tenau hyblyg hefyd yn galluogi'r ADT7320 i ymateb yn gyflym i newidiadau tymheredd yn y gyffordd gyfeirio. Mae Ffigur 4 yn dangos amser ymateb thermol nodweddiadol yr ADT7320.

Ffigur 4. ADT7320 Amser Ymateb Thermol Nodweddiadol

Mae'r datrysiad yn fwy hyblyg, gan ganiatáu defnyddio mathau eraill o thermocyplau, fel y math J neu'r math T. Yn y nodyn cylched hwn, mae'r dewis o fath K yn cael ei ystyried yn fwy poblogaidd. Mae tip noeth i'r thermocwl gwirioneddol a ddewiswyd. Mae'r gyffordd fesur wedi'i lleoli y tu allan i'r wal stiliwr ac mae'n agored i'r cyfrwng targed.

Mantais defnyddio tomen noeth yw ei fod yn darparu'r dargludedd thermol gorau gyda'r amser ymateb cyflymaf, cost isel a phwysau ysgafn. Yr anfantais yw tueddiad i ddifrod mecanyddol a chorydiad. Felly, ddim yn addas ar gyfer amgylcheddau garw. Fodd bynnag, pan fo'r angen am amser ymateb cyflym yr achlysur, y domen agored yw'r dewis gorau. Os defnyddir tomen agored mewn amgylchedd diwydiannol, efallai y bydd angen ynysu'r gadwyn signal yn drydanol. Gellir defnyddio ynysyddion digidol at y diben hwn (gweler www.analog.com/icoupler).

Yn wahanol i thermistorau confensiynol neu synwyryddion tymheredd gwrthiannol (RTDs), mae'r ADT7320 yn ddatrysiad cwbl plug-and-play sy'n dileu'r angen am raddnodi aml-bwynt ar ôl cynulliad bwrdd a dim Rhaglen raddnodi neu linelloli sy'n defnyddio adnoddau prosesydd neu gof. Mae ei ddefnydd pŵer nodweddiadol o ddim ond 700μW pan gaiff ei weithredu ar gyflenwadau 3.3 V yn osgoi'r broblem hunan-gynhesu sy'n diraddio cywirdeb datrysiadau synhwyrydd gwrthiannol traddodiadol.

Canllaw Mesur Tymheredd Union

Mae'r canllawiau canlynol yn sicrhau bod yr ADT7320 yn mesur tymheredd y gyffordd gyfeiriol yn gywir.

Cyflenwad Pwer: Os yw'r ADT7320 yn cael ei bweru o gyflenwad pŵer modd switsh, gellir cynhyrchu mwy na 50 kHz o sŵn, gan effeithio ar gywirdeb tymheredd. I atal y diffyg hwn, defnyddiwch hidlydd RC rhwng y cyflenwad pŵer a VDD. Dylid ystyried y gwerthoedd cydran a ddefnyddir yn ofalus i sicrhau bod copaon sŵn y cyflenwad yn llai nag 1 mV

Datgysylltu: Rhaid i'r ADT7320 gael cynhwysydd datgysylltu wedi'i osod mor agos at VDD â phosibl er mwyn sicrhau mesuriadau tymheredd cywir. Argymhellir cynhwysydd datgysylltu fel math cerameg amledd uchel 0.1μF. Yn ogystal, dylid defnyddio cynhwysydd datgysylltu amledd isel ochr yn ochr â chynhwysydd cerameg amledd uchel, fel cynhwysydd tantalwm 10μF i 50μF.

Uchafswm Dargludiad Gwres: Y pecyn plastig a'r pad agored ar y cefn (GND) yw'r prif lwybr dargludiad thermol o'r gyffordd gyfeirio i'r ADT7320. Gan fod y cysylltiadau copr wedi'u cysylltu â'r mewnbynnau ADC, ni ellir cysylltu'r padiau ar yr ochr gefn yn y cais hwn oherwydd gall gwneud hynny effeithio ar ragfarn mewnbwn ADC.

Canllaw Mesur Foltedd Union

Mae'r canllawiau canlynol yn sicrhau bod yr AD7793 yn mesur foltedd y gyffordd a fesurir gan y thermocwl yn gywir.

Datgysylltu: Rhaid i'r AD7793 gael cynhwysydd datgysylltu wedi'i osod mor agos at AVDD a DVDD â phosibl er mwyn sicrhau mesuriadau foltedd cywir. Dylai'r AVDD gael ei ddatgysylltu â GND trwy gysylltu cynhwysydd cerameg 0.1 μF ochr yn ochr â chynhwysydd tantalwm 10 μF. Yn ogystal, dylid cysylltu cynhwysydd cerameg 0.1 μF ochr yn ochr â chynhwysydd tantalwm 10 μF i ddatgysylltu'r DVDD i GND. I gael mwy o drafodaeth ar dechnegau sylfaen, cynllun a datgyplu, cyfeiriwch at Diwtorial MT-031 a Tiwtorial MT-101

Hidlo: Defnyddir mewnbwn gwahaniaethol AD7793' s i ddileu'r sŵn modd mwyaf cyffredin ar linellau thermocwl. Er enghraifft, mae gosod R1, R2, a C3, sy'n ffurfio'r hidlydd pasio isel gwahaniaethol, ar ben blaen yr AD7793 yn dileu'r sŵn arosodedig posibl ar y pinnau thermocwl. Mae'r cynwysyddion C1 a C2 yn darparu hidlo modd cyffredin ychwanegol. Gan fod yr AIN (+) ac AIN (-) yr ADC mewnbwn yn fewnbynnau gwahaniaethol analog, mae'r rhan fwyaf o'r folteddau yn y modulator analog yn folteddau modd cyffredin. Mae'r AD7793' s gwrthod modd cyffredin rhagorol (100 dB min) yn dileu sŵn modd cyffredin ymhellach yn y signalau mewnbwn hyn.

Y rhaglen i ddatrys problemau eraill

Mae'r canlynol yn crynhoi sut mae'r datrysiad hwn yn mynd i'r afael â'r heriau eraill sy'n gysylltiedig â thermocwl y soniwyd amdanynt yn gynharach.

Ymhelaethiad foltedd thermocwl: foltedd allbwn thermocwl gyda newidiadau tymheredd yn yr ystod o ddim ond ychydig μV y radd. Mae gan y thermocwl math K cyffredin a ddefnyddir yn yr enghraifft hon osgled amrywiol o 41 μV / ° C. Mae'r signal gwan hwn yn gofyn am gam ennill uwch cyn y trawsnewid ADC. Mae mwyhadur enillion rhaglenadwy mewnol AD7793 (PGA) yn darparu enillion uchaf o 128. Yr ennill yn yr ateb hwn yw 16, sy'n caniatáu i'r AD7793 redeg swyddogaeth raddnodi fewnol ar raddfa lawn gyda chyfeirnod mewnol.

Cywiriad Nonlinearity Thermocouple: Mae'r AD7793 yn cynnig llinoledd rhagorol dros ystod tymheredd eang (-40 ° C i + 105 ° C) heb raddnodi na graddnodi defnyddwyr. Er mwyn pennu'r gwir dymheredd thermocwl, rhaid i chi ddefnyddio'r fformiwla a ddarperir gan y Sefydliad Cenedlaethol Safonau a Thechnoleg (NIST) i drosi'r mesuriad tymheredd cyfeirio i foltedd thermoelectric cyfatebol. Ychwanegir y foltedd hwn at y foltedd thermocwl a fesurir gan yr AD7793 ac yna'i drawsnewid yn ôl i dymheredd y thermocwl gan ddefnyddio'r fformiwla NIST. Mae dull arall yn cynnwys defnyddio tablau edrych. Fodd bynnag, i gael yr un manwl gywirdeb, gall maint y tabl edrych amrywio'n sylweddol, gan ei gwneud yn ofynnol i'r rheolwr cynnal ddyrannu adnoddau storio ychwanegol ar ei gyfer. Gwneir yr holl brosesu mewn meddalwedd trwy EVAL-SDP-CB1Z. Gwneir EVAL-SDP-CB1Z mewn meddalwedd.

Newidiadau cyffredin

Ar gyfer cymwysiadau sydd angen cywirdeb isel, gellir defnyddio'r AD7792 16-bit Σ-Δ ADC yn lle'r AD7793 24-bit Σ-Δ ADC. Ar gyfer mesuriadau tymheredd cyfeirio, gellir defnyddio synhwyrydd tymheredd digidol ADT7310 gyda chywirdeb ± 0.5 ° C yn lle'r manwl gywirdeb ± 0.25 ° C ADT7320 Mae'r AD7792 ac ADT7310 yn integreiddio'r rhyngwyneb SPI

Ychwanegwch: Rhif 16, Ffordd 3, Parth Diwydiant Sanjiang, Shengzhou, Zhejiang, China

Cyswllt: Eric Xie

E-bost:sale@benoelectric.com

Ffob: +861598895936

Skype:ericxie123@outlook.com

Wechat& Whatsapp: +8615988295936

Gwefan: www.benoindustry.com