Sensors de temperatura integrats (sensors de temperatura IC): avantatges i aplicacions

Potser la forma més moderna de mesurar la temperatura en electrònica és l'ús de sensors de temperatura IC. Aquests sensors es poden incorporar directament als microcircuits i, a causa de la dependència de la característica I - V d'un compost semiconductor de la seva temperatura, avui ofereixen als desenvolupadors àmplies oportunitats per crear dispositius de mesura precisos. La direcció s'està desenvolupant amb força rapidesa, té les seves pròpies característiques, que es comentaran més endavant en aquest article.

Els sensors integrals de díode ofereixen avantatges termoparells i termòmetres de resistència de platí, tot i que poden funcionar a temperatures relativament baixes, no més de 150 ° C. Els sensors són molt compactes, per això estan convenientment integrats i també són econòmics de fabricar.

Aquests sensors són ideals per a la integració en reguladors, amplificadors, microcontroladors i altres dispositius electrònics on es requereix un control precís de la temperatura en línia.Els sensors de díodes són molt sensibles i precisos: aquest és el seu principal avantatge per a l'electrònica.

Cada cop hi ha més àrees on s'adaptaran els sensors integrats. Partint de sistemes de mesura de temperatura de mòduls de mesura, acabant amb el mesurament de temperatura de processadors i aplicació en sistemes de control amb molts paràmetres controlats: temperatura, pressió, etc.

És extremadament útil integrar sensors de díodes integrats en sistemes de control remot de la temperatura amb finalitats de seguretat contra incendis, de manera que l'alarma s'activa estrictament quan la temperatura supera un llindar predeterminat.

Els primers sensors integrals ja han demostrat superioritat termistors, ja que per als termistors la dependència de la resistència de la temperatura està lluny de ser lineal, i per als sensors de díode la característica de sortida resulta immediatament lineal.

Els sensors integrals es classifiquen en analògics i digitals i poden proporcionar senyals de corrent o tensió proporcionals a la temperatura. Els sensors analògics no perden popularitat, ja que el seu rang de tensió de funcionament és bastant gran: de 4 a 30 volts, mentre que no hi ha sensibilitat a les caigudes de tensió a les línies de transmissió del senyal. Encara que la majoria dels instruments actuals requereixen un format digital per a les dades d'entrada, un senyal analògic es pot convertir fàcilment a digital mitjançant un ADC.

En moltes solucions aplicades a tasques de monitorització i mesura, els sensors de díodes tenen un ADC al seu interior perquè la tecnologia de fabricació ho permet; el sensor resulta ser rendible.El senyal de sortida d'un termòmetre integral digital s'obté ara en el format 1 o 0, que és convenient per transferir-lo a un microcontrolador extern.

També són possibles funcions addicionals en els sensors de temperatura integrats: seguiment dels canvis de tensió, mesura de la temperatura d'un objecte remot, mesura del cabal, senyal que s'ha superat la temperatura establerta.

Els sensors de temperatura digitals integrats com el DS18S20 han guanyat popularitat durant molt de temps per a la tecnologia 1-Wire a tot el món, tot i que originalment es coneixien com a sensors DS1820 descontinuats.Aquests sensors presenten un aïllament acústic i un alt rendiment metrològic, que és molt important a l'hora de l'organització de les carreteres.

Durant més de 15 anys, els sensors DS1820 s'han utilitzat en la construcció de sistemes de control de temperatura multipunt en el rang de -55 ° C a + 125 ° C, permeten el control de la temperatura en temps real i senyalen ràpidament el fet que la temperatura supera el punt de consigna. Això és possible gràcies a la memòria no volàtil integrada al xip.

Els sensors DS18B20 són més avançats: permeten programar l'amplada de bits del resultat mitjançant 1 -Wire, establint així la taxa de conversió. El codi digital que surt del sensor ja és el resultat de la mesura de la temperatura i no cal fer més conversions.

El sensor DS1822 és una versió simplificada i no calibrada del sensor DS18B20, és més barat i permet sistemes de control de temperatura multipunt de baix cost. També hi ha una versió econòmica de dos pins, com ara el DS1822-PAR, que funciona en mode paràsit d'un sol cable.

També hi ha un termòmetre d'un sol cable DS1825, que té 4 pins d'adreça per a un màxim de 16 adreces locals en una línia d'un sol cable. Aquesta característica permet al tècnic trobar fins a 16 termòmetres de control de temperatura multipunt situats en una línia de la xarxa 1-Wire. Això no requereix taules coincidents d'adreces individuals de 64 bits, és a dir, augmentarà el rendiment d'aquest sistema.