CM1103-ზე და CM1106-ზე დაფუძნებული თერმოელექტრული წყვილის ტემპერატურის გაზომვის ამონახსნი

01 შესავალი

Როდესაც ერთმანეთთან ერწყნენ ორი მეტალისგან დამზადებული გამტარი მასალები, რომლებიც განსხვავებული მასალებისგან არიან დამზადებული, მათი ბოლოებს შორის წარმოიქმნება პოტენციალური სხვაობა, თუ შეერთების ადგილსა და საიდუმლო ბოლოს შორის არსებობს ტემპერატურული სხვაობა. ამ თერმოელექტრული პოტენციალის გაზომვით, ერთად საიდუმლო ბოლოს ტემპერატურასა და თერმოპარის მახასიათებლებთან, შეიძლება განისაზღვროს ზომვის ადგილის ფაქტიური ტემპერატურა.

Თერმოპარები იაფიანი არიან, გთავაზობენ ფართო ტემპერატურის გაზომვის დიაპაზონს, გააქვთ მარტივი სტრუქტურა და მარტივად იყენებიან, რაც მათ საშუალებას აძლევს გავრცელდეს სხვადასხვა სამრეწველო გამომუშავებებში. ITS-90 სტანდარტი განსაზღვრავს რვა გავრცელებულ ტიპს თერმოპარის და მათი შესაბამისი ტემპერატურული დიაპაზონები.

Მათ შორის, K-ტიპის თერმოპარი ყველაზე გავრცელებულია. მაგალითად: –270 °C-ის გაზომვისას თერმოპარის გამოტანის ძაბვა არის –6.458 mV; სრული დიაპაზონის ტემპერატურაზე, 1372 °C-ზე, გამოტანის ძაბვა არის 54.886 mV. მისი მთელი გაზომვის დიაპაზონის გასწვრივ, გამოტანის ძაბვა იცვლება დაახლოებით 40 µV-ით თითო 1 °C-ის ტემპერატურის ცვლილების შესაბამისად.

Რადგან თერმოპარის გამოტანის ძაბვები საკმაოდ მცირეა, სიგნალის დამუშავების და მონაცემების შეგროვების მიკროსქემა უნდა უზრუნველყოს საკმაოდ მაღალი სიზუსტით. გარდა ამისა, სამრეწველო გარემოში თერმოპარს (TC) და მონაცემების შეგროვების დაფას შორის კაბელები ხშირად სიგრძით არის გაშლილი, რაც შეიძლება შემოიტანოს მნიშვნელოვანი საერთო მოდების ხახუნი. ამიტომ, სიგნალის შეგროვებისა და დამუშავების დროს აუცილებელია დიფერენციული სიგნალის გამოყოფა და გაძლიერება, ხოლო საერთო მოდების ხახუნის ზემოქმედების მინიმალურად შემცირება გაზომილ დიფერენციულ სიგნალზე.

02 CM1103 თვისებები

• Დაბალი სიმძლავრის, მაღალი სიზუსტის, პატარა ზომის sigma-delta ADC ანალოგური წინა ბლოკი

• Გამოიყენება სხვადასხვა სენსორისთვის სიგნალის აღების მიზნით, მათ შორის ტემპერატურის, ოპტიკური, სითხის და აირის სენსორები

• Ნიმუშის აღების სიხშირე 2 kSPS-მდე, 4-კანალიანი პროგრამირებადი მულტიპლექსირებით

• Პროგრამირებადი ძაბვის გამაძლიერებელი (PGA), რომელიც მხარდაჭერს მოქნილ სრული დიაპაზონის შეყვანას ±256 mV-დან ±6.144 V-მდე

• Მაღალი შეყვანის იმპედანსი 1 მეგაომზე მეტი, რაც საშუალებას აძლევს პირდაპირ დაერთოს სხვადასხვა სენსორს და აღმოფხვრის დამატებითი სიგნალის მომზადების და ADC მართვის სქემების საჭიროებას

• Ხმაურის გარეშე გაფართოება 7.81 µV-მდე, რაც საკმარისია თერმოელექტრული ძაბვების ზუსტი გაზომვისთვის, რომლებიც წარმოიქმნება თერმოპარებში

• Დიფერენციული კანალის საერთო რეჟიმის ჩახშობის კოეფიციენტი (CMRR) 100 დბ-ზე მეტი, რაც ეხმარება სამრეწველო ხარვეზების გავლენის შემცირებაში სიგნალის აღების დროს

03 ამოხსნის მიმოხილვა

CM1103 საშუალებას აძლევს მოქნილ კანალის კონფიგურაციას, 4 შეყვანის პინით, რომელიც მხარდაჭერს მაქსიმუმ 2 დიფერენციულ შეყვანას ან 4 ერთმხრივ შეყვანას. როგორც ნაჩვენებია აპლიკაცია დიაგრამაში, პრაქტიკული გამოყენებისას, ერთი დიფერენციული არხი შეიძლება გამოყენებულ იქნეს თერმოპარის ტემპერატურის სენსორთან დასაკავშირებლად, ხოლო მეორე ერთმხრივი არხი შეიძლება დაკავშირდეს NTC თერმისტორთან, რომელიც მდებარეობს ცივი შეერთების ახლოს. TC და NTC არხები შეიძლება დაკონფიგურდეს დამოუკიდებელი შეყვანის გაძლიერებით და დისკრეტიზაციის სიჩქარით, რაც უზრუნველყოფს დიდ სახელმძღვანელოს.

Ჩვენ გვაქვს კიდევ ერთი პროდუქი, CM1106, რომელიც ეფუძნება CM1103-ს და ამატებს ჩიპზე მოთავსებულ ტემპერატურის სენსორს. SPI ინტერფეისის მეშვეობით, CM1106-ის შეერთების ტემპერატურა შეიძლება წაიკითხოს რეალურ დროში. იმ გამოყენებებისთვის, სადაც ცივი შეერთება მდებარეობს ADC-ის ახლოს, CM1106-ის არჩევანი აღმოფხვრის დამატებითი ცივი შეერთების გაზომვის არხის საჭიროებას და საშუალებას აძლევს უფრო მეტი ტემპერატურის გაზომვის არხის გამოყენებას.