Il existe différents types de technologies de capteurs et des différences importantes dans la demande de l'industrie, ce qui rend extrêmement difficile le choix du meilleur capteur de température pour des applications spécifiques.,De nombreuses applications nécessitent des lectures précises, il est donc nécessaire d'évaluer divers produits existants.
Lors de la sélection des capteurs de température, il est nécessaire d'équilibrer plusieurs facteurs pour répondre aux exigences de conception: précision, temps de réponse, protocole de communication, tolérance environnementale,consommation électriqueLes capteurs sont généralement divisés en quatre types de sorties de tension analogique et un type de sortie de signal numérique:
Thermocouple: doté d'une large plage de températures et d'une grande durabilité, il peut mesurer des températures allant de bas à plus de +1800 °C. Les thermocouples sont robustes et durables,Capable de résister à des environnements difficiles et de réagir rapidement à des changements de température rapidesCependant, leur précision et leur stabilité ne sont pas aussi bonnes que celles des autres capteurs, et ils nécessitent un conditionnement du signal.Les thermocouples sont très adaptés aux industries lourdes telles que la production d'acier et de verre, ainsi que des appareils électroménagers et commerciaux à haute température.
Détecteur de température de résistance (RTD): avec une grande précision et stabilité, il est très approprié pour l'automatisation industrielle et les domaines de contrôle de processus qui nécessitent une précision extrêmement élevée.La RDT est couramment utilisée dans les industries alimentaire et pharmaceutique pour obtenir un contrôle strict de la température lors de processus tels que la brassageLa technologie de recherche et de développement peut fournir une mesure précise de la température pour les systèmes CVC, ainsi que pour les équipements de laboratoire et médicaux tels que les incubateurs et les instruments d'analyse.Comparé à des alternatives telles que les thermocouples, les DTE peuvent avoir des coûts plus élevés et sont plus fragiles en raison de leur dépendance à des éléments de détection de fil mince ou de film mince.qui augmente la complexité et le coût de la conception.
Thermistor: Résistance en semi-conducteurs dont la valeur de résistance varie avec la température et la sensibilité.Les petites variations de température et les grandes variations de résistance permettent de détecter de petites fluctuations de température avec une haute résolutionLes thermistors ont une petite taille, une vitesse de réponse rapide et un faible coût, couvrant diverses spécifications allant des microbeads aux plus grandes sondes.Les thermistors sont adaptés à des applications avec une plage de température limitée, généralement entre -50 °C et 150 °C. Les thermistors ont un large éventail d'applications, y compris les dispositifs médicaux et les appareils électroniques grand public liés à la température ambiante ou humaine,ainsi que des applications automobilesIl s'agit d'un programme de recherche et d'innovation dans le domaine de l'électronique grand public, des systèmes de gestion des batteries, de l'électronique grand public, de la détection des incendies et de la fumée et d'autres domaines.la courbe de résistance non linéaire des thermistors nécessite des formules de conversion ou des tableaux de recherche pour convertir avec précision la valeur de la résistance en température, et par rapport aux RDT, les thermistors peuvent dériver avec le temps.
Capteur de température de diode: avec une vitesse de réponse rapide et une taille plus petite par rapport aux trois autres capteurs analogiques, il peut être facilement connecté à des microcontrôleurs, des convertisseurs analogiques en numériques (ADC),des circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC). Le capteur de température à diode est très rentable, avec une plage de température limitée à -55 °C à +150 °C. Il peut être largement utilisé dans de nombreux domaines tels que l'électronique grand public,Automatisation industrielleCe type de capteur a une précision inférieure à celle du RTD, est sensible au bruit du système,et nécessite généralement une étalonnage pour assurer des lectures cohérentes entre différents appareils.
Capteur de température numérique: type de circuit intégré (CI) utilisé pour mesurer la température et fournir directement une sortie numérique.qui transmettent généralement des données par des protocoles de communication standard tels que SMBusLes capteurs numériques ne nécessitent pas de conditionnement du signal externe, d'amplification et de conversion analogique en numérique comme les capteurs analogiques.
Principe de sélection
Le choix du capteur de température approprié nécessite un équilibre entre précision, temps de réponse, durabilité et coût,ou la sélection des composants appropriés selon les exigences spécifiques de l'industrie.
L'environnement de travail dans lequel le capteur de température est sélectionné joue un rôle crucial.tandis que les thermistors ou les capteurs à semi-conducteurs sont plus adaptés aux environnements contrôlésLe coût et l'évolutivité sont également des facteurs à prendre en considération dans la production de masse - les thermistors sont rentables, tandis que les RDT et les thermocouples haut de gamme ont une stabilité à long terme.
Le compromis entre précision et praticité est tout aussi crucial pour les concepteurs dans leur processus de sélection.Mais leur précision est relativement faible.Le temps de réponse et l'emplacement sont également essentiels - les capteurs légers tels que les thermocouples et les thermistors ont des vitesses de réponse rapides, mais l'emplacement de l'installation peut affecter les performances.
Le coût des capteurs et de leurs circuits connexes aura une grande influence sur la sélection, en particulier dans les produits de consommation ou la production en série.Les capteurs analogiques nécessitent un conditionnement du signalLa réduction des circuits analogiques et des travaux d'étalonnage peut minimiser les coûts globaux, même si le choix de capteurs numériques légèrement plus coûteux est raisonnable.
Capteurs numériques et leurs caractéristiques
Les capteurs numériques convertissent les signaux analogiques en interne et transmettent les données sous forme de flux numérique, généralement avec une meilleure résistance au bruit et la capacité d'effectuer un traitement des données plus complexe.Appareils analogiques, Inc. (ADI) propose une large gamme de combinaisons de produits de capteurs de température analogiques et numériques, et les concepteurs doivent évaluer soigneusement quel produit répond le mieux à leurs besoins d'application.Ci-dessous une brève introduction à certains capteurs numériques.
Si des lectures de température précises sont requises, la précision peut être le facteur de sélection le plus important.et peut communiquer avec un microcontrôleur via un bus 1-Wire pour obtenir un circuit de surveillance de la température de haute précision (Figure 1). Chaque MAX31888 a son propre numéro d'enregistrement unique à 64 bits utilisé comme adresse de nœud dans un réseau à ligne unique multi-points.