Existem vários tipos de tecnologias de sensores e diferenças significativas na procura da indústria, tornando extremamente difícil escolher o melhor sensor de temperatura para aplicações específicas.,Muitas aplicações exigem leituras precisas, pelo que é necessário avaliar vários produtos existentes.
Ao selecionar sensores de temperatura, é necessário equilibrar vários fatores para satisfazer os requisitos de projeto: precisão, tempo de resposta, protocolo de comunicação, tolerância ambiental,consumo de energiaOs sensores são geralmente divididos em quatro tipos de saídas de tensão analógica e um tipo de saída de sinal digital:
Termocouple: com uma ampla gama de temperaturas e durabilidade, pode medir temperaturas de baixo a mais de +1800 °C. Os termopares são resistentes e duráveis,Capaz de resistir a ambientes adversos e de responder rapidamente a rápidas alterações de temperaturaNo entanto, a sua precisão e estabilidade não são tão boas como os outros sensores, e exigem condicionamento de sinal.Os termopares são muito adequados para indústrias pesadas, como a produção de aço e vidro, bem como aparelhos domésticos e comerciais de alta temperatura.
Detector de temperatura de resistência (RTD): Com alta precisão e estabilidade, é muito adequado para áreas de automação industrial e controle de processos que exigem uma precisão extremamente alta.A IDT é comumente utilizada nas indústrias alimentar e farmacêutica para obter um controlo rigoroso da temperatura durante processos como a fabricação de cervejaA RTD pode fornecer medições precisas de temperatura para sistemas HVAC, bem como equipamentos de laboratório e médicos, como incubadoras e instrumentos analíticos.Em comparação com alternativas como os termopares, os RTD podem ter custos mais elevados e são mais frágeis devido à sua dependência de fios finos ou elementos de detecção de película fina.que aumenta a complexidade e o custo do projeto.
Termistor: Resistente feito de semicondutor, com um valor de resistência que muda com a temperatura e alta sensibilidade.As pequenas alterações de temperatura e as grandes alterações de resistência permitem a detecção de pequenas flutuações de temperatura com alta resoluçãoOs termistores têm um tamanho pequeno, uma velocidade de resposta rápida e um baixo custo, cobrindo várias especificações, desde microesferas até sondas maiores.Os termistores são adequados para aplicações com um intervalo de temperatura limitado, normalmente entre -50 °C e 150 °C. Os termistores têm uma ampla gama de aplicações, incluindo dispositivos médicos e eletrônicos de consumo relacionados com a temperatura ambiental ou humana,bem como aplicações automotivas, sistemas de gestão de baterias, electrónica de consumo, detecção de incêndio e fumo e outros domínios.a curva de resistência não linear de termistores requer fórmulas de conversão ou tabelas de busca para converter com precisão o valor da resistência em temperatura, e em comparação com os DTI, os termistores podem deslocar-se ao longo do tempo.
Sensor de temperatura de diodo: com velocidade de resposta rápida e tamanho menor em comparação com os outros três sensores analógicos, pode ser facilmente conectado a microcontroladores, conversores analógicos para digitais (ADCs),e circuitos integrados específicos de aplicação (ASIC)O sensor de temperatura de diodo tem uma elevada relação custo-eficácia, com um intervalo de temperatura limitado a -55°C a +150°C. Pode ser amplamente utilizado em muitos campos, como a electrónica de consumo,Automatização industrialEste tipo de sensor tem menor precisão do que o RTD, é suscetível ao ruído do sistema,e normalmente requer calibração para garantir leituras consistentes entre diferentes dispositivos.
Sensor de temperatura digital: um tipo de circuito integrado (IC) utilizado para medir a temperatura e fornecer directamente uma saída digital,normalmente transmitindo dados através de protocolos de comunicação padrão, tais como SMBusOs sensores digitais não exigem condicionamento de sinal externo, amplificação e conversão de analógico para digital como os sensores analógicos.
Princípio de selecção
A escolha do sensor de temperatura adequado requer um equilíbrio entre precisão, tempo de resposta, durabilidade e custo,ou seleção dos componentes adequados de acordo com os requisitos específicos da indústria.
O ambiente de trabalho em que o sensor de temperatura é selecionado desempenha um papel crucial.enquanto termistores ou sensores de semicondutores são mais adequados para ambientes controladosO custo e a escalabilidade são também factores a considerar na produção em massa - os termistores são rentáveis, enquanto os RTDs e os termopares de ponta têm estabilidade a longo prazo.
O equilíbrio entre precisão e praticidade é igualmente crucial para os projetistas no processo de selecção.Mas a sua precisão é relativamente baixa.O tempo de resposta e a localização são igualmente críticos - sensores leves como termopares e termistores têm velocidades de resposta rápidas, mas a localização da instalação pode afetar o desempenho.
O custo dos sensores e dos circuitos conexos afectará muito a selecção, especialmente nos produtos de consumo ou na produção em massa.Os sensores analógicos requerem condicionamento do sinalA redução dos circuitos analógicos e do trabalho de calibração pode minimizar os custos globais, mesmo que a escolha de sensores digitais de custo ligeiramente mais elevado seja razoável.
Sensores digitais e suas características
Os sensores digitais convertem sinais analógicos internamente e transmitem dados em forma de fluxo digital, normalmente com melhor resistência ao ruído e capacidade de realizar processamento de dados mais complexo.Dispositivos analógicos, Inc. (ADI) oferece uma ampla gama de combinações de produtos de sensores de temperatura analógicos e digitais, e os projetistas devem avaliar cuidadosamente qual produto melhor atende às suas necessidades de aplicação.Abaixo está uma breve introdução a alguns sensores digitais.
Se forem necessárias leituras de temperatura precisas, a precisão pode ser o fator de selecção mais importante.e pode comunicar com um microcontrolador através de um bus de 1 fio para obter um circuito de monitoramento de temperatura de alta precisão (Figura 1)Cada MAX31888 tem o seu próprio número de registo único de 64 bits utilizado como endereço de nó numa rede de linha única multi-ponto.