caxapa.ru :: Транзистор в качестве датчика температуры

Леонид Иванович (19.04.2013 09:41 - 09:48, просмотров: 28091)

Транзистор в качестве датчика температуры Сейчас появилось множество микросхем, которые используют в качестве датчика температуры транзистор. Например, LTC2996, LM96163, TMP431, ADM1021 и другие. Пишут, что они обеспечивают вполне приемлемую точность. Но там применяется сложный метод измерения с двумя коммутируемыми источниками тока. Есть задача контролировать температуру радиатора в БП, при достижении порога 1 включать сигнализацию, порога 2 - отключать схему. Точность нужна невысокая. Датчики типа DS18B20 дорогие, к тому же их асинхронный интерфейс доставляет кучу неприятностей. В аналоговом виде измерять температуру проще, но датчики TMP36 и подобные тоже дорогие. Если применить транзистор, температурный коэффициент можно увеличить с помощью делителя. Моделирование показывает, что разброс делителя, а также рабочего тока датчика сильно сказывается на постоянном смещении, коэффициент при этом меняется слабо - пропорционально разбросу делителя. На картинке результат моделирования для разброса одного из резисторов делителя на ±5%. Насчет разброса самих транзисторов в AN6010 от Lattice даны обнадеживающие гистограммы. Как мне кажется, такой датчик вполне можно использовать, откалибровав по одной точке при комнатной температуре. Или транзистор следует включить по-другому?

Ответить

- tc1047,mcp9700 0.5$ - zeleny(22.11.2013 20:57)
- Подобная схема обычно используется для стабилизации тока покоя оконечного каскада УНЧ. Обычно транзисторы для измерения температуры применяются в двухпроводном включении, с замкнутыми между собой коллектором и базой. Как правильно отметили ниже, Михаил Пушкарев(478 знак., 19.04.2013 19:15, )
  - Да, обычно замыкают база-коллектор, но почему бы не усилить полезный сигнал самим транзистором? - Леонид Иванович(19.04.2013 20:44)
    - ИМХО ни о каком усилении не может быть и речи. saifullin(86 знак., 19.04.2013 21:07)
      - Почему не может быть и речи? Почему бы здесь не применить VBE multiplier, который я моделировал, а результат присоединил к первому посту? - Леонид Иванович(20.04.2013 00:10)
        
        Да, согласен. saifullin(141 знак., 20.04.2013 16:11)
- А вам единично или в серию? Если единично и дешево, то в старых ноутбучных amnbv(87 знак., 19.04.2013 18:14, )
  - Единолично. Что ж, пошел покупать ноутбук, ведь дешево. - Леонид Иванович(19.04.2013 20:42)
    - Зайдите в любую контору, где их чинят, там 100% пол-пуда квазидохлых аккумуляторов. Если починятор вменяемый, он вам 1 экз просто подарит. - amnbv(19.04.2013 20:55, )
      - Для меня такой рецепт не подходит. Даже если контору найду, вряд ли попрошу. - Леонид Иванович(20.04.2013 00:15)
- Если от теории плясать, то у тебя к току коллектора который линейно зависит от температуры добавляется ток базы который зависит уже не только от температуры, но и от коэффициента передачи по току в зависимости от тока, а он уже разный для разных Codavr(246 знак., 19.04.2013 14:49 - 15:06)
  - Тьфу блин. Херню написал и все молчат. Напряжение коллектор-эмиттер линейно зависит от температуры при постоянном токе коллектора. А в этой схеме ток коллектора меняется. Но одну точку опять же можно ловить и так. - Codavr(19.04.2013 21:58, картинка)
    - Да ничего не херню. В такой схеме, имхо, разброс коэффициента усиления по току у разных транзисторов будет преобладать над разбросом резисторов. ТС замучается с калибровкой таких датчиков, потому, что коэфф. усиления по току - не предсказуемая stub(10 знак., 19.04.2013 22:38, )
      - херню херню. А без калибровки никак. Там начальный ток коллектора от экземпляра к экземпляру может на порядки меняться. Утешает только то что эти порядки логарифм нивелирует. - Codavr(19.04.2013 23:01)
        
        Имхо, в схеме нет эмиттерного резистора (обратной связи), а по сему - схема - херня.Впрочем, я в настоящий момент могу ошибаться. - stub(19.04.2013 23:21, )
        
        Обратная связь идет с коллектора на базу. Коэффициент передачи тока здесь почти не влияет. - Леонид Иванович(20.04.2013 00:14)
- LM19CIZ. - PlainUser(19.04.2013 14:30)
  - СПАСИБО!!! Это то, чего я искал. - KLIM83(22.11.2013 12:00)
  - Спасибо, LM19 стоит 1$, а самое главное, подходит для 3.3 В систем. - Леонид Иванович(19.04.2013 17:05)
    - У нас дешевле вдвое.Давно пользую , только закупаю сразу мешок.Бывают с ним перебои. - PlainUser(23.04.2013 12:26)
    - 1$? Неплохо навариваются ваши барыги -> - SciFi(19.04.2013 22:00, ссылка)
      - Мало того, еще и купить проблема. - Леонид Иванович(20.04.2013 00:12)
- был вообще диод КД518 с нормированной темпер.характеристикой - Лагунов(19.04.2013 12:20)
- К1019ЕМ1, К1019ЧТ1, LM135/LM235/LM335 - 10 мВ/К без всякой калибровки +- 0.5К. Один резистор - argus98(19.04.2013 10:34)
  - Спасибо, LM335Z действительно в списке на рынке значится, 1$, а остальные под заказ: TMP36 - 2$, TMP35 - 3$. - Леонид Иванович(19.04.2013 10:55)
    - Может быть LM75 подойдет. Стоит около 3$, встроенный термостат, точность +-2 гр. - stub(19.04.2013 11:26, )
    - KTY81 и подобные посмотрите, они около 0,5уе и тоже должны быть на рынке. LM335 не очень хорошо вписывается в системы с 3В питанием - koyodza(19.04.2013 10:57)
      - Жалко. Только эти в наличии. А так выглядит в плане датчиков продукция ПО "Интеграл": - Леонид Иванович(19.04.2013 11:17, ссылка)
- Использовал p-n-p транзистор (его эмиттерный переход) для измерения температуры логарифматоров в цветоанализаторе с калибровкой по одной точке. База была соединена с коллектором, резистор 182 кОма, напряжение 5 В. Формула расчета температуры Vladimir Ljaschko(216 знак., 19.04.2013 10:28 - 10:31)
  - Странно, что потребовался полином. Характеристика ведь практически линейная. Другое дело, наклон и смещение. По идее, калибровка в одной точке должна всё решить. - Леонид Иванович(19.04.2013 10:59)
    - Наклон и смещение по одной точке? Арифметика не подтверждает ;) - Vladimir Ljaschko(19.04.2013 15:10)
      - На картинке в первом посте видно, что изменением наклона можно пренебречь, отсюда одна точка. Но вопрос не об этом - зачем Вам понадобился полином? - Леонид Иванович(19.04.2013 16:57)
        
        В этой части тупо драли голландский прибор. Сняли зависимость t=f(u,calibr). Смотрим - она нелинейная, аппроксимировали полиномом. - Vladimir Ljaschko(19.04.2013 17:39)
- NTC недорогие и легко окучиваются SlopeADC. Неплохие встроенные сенсоры в MSP430G2230ID. А вместо одного транзистора можно последовательно 4 диода в одном корпусе влупить. На безрыбье катушка от реле может стать RTD - Vit(19.04.2013 10:26, ссылка)
  - А Вы её реально пробовали? - KLIM83(22.11.2013 12:04)
    - Пробовал на старых совковых. Только Вам проверять надо, а то совковых реле с нормальной медью можно и не найти, а с какой мусорки кетайская - ХЗ - Vit(22.11.2013 12:11)
      - Сборка из четырёх диодов- заманчиво. - KLIM83(22.11.2013 12:38)
        
        Зачем, если на одном транзисторе можно получить аналог любой цепочки диодов. - Леонид Иванович(22.11.2013 13:16)
        
        один корпус - Vit(22.11.2013 13:35)
        
        У сборок меньшее разнообразие корпусов, чем у транзисторов. - Леонид Иванович(22.11.2013 13:50)
        
        Эмпирически, подчёркиваю, лишь эмпирически, видится меньшая нелинейность. - KLIM83(22.11.2013 13:29)
- Когда то давно реализовывал измерители температуры на диоде. В качестве датчика использовался КД521. Причем калибровался такой измеритель действительно по одной точке (по температуре подтаявшего льда - 0 гр.). Использовался факт того, что stub(950 знак., 19.04.2013 10:14, )
  - +1 Присоединяюсь, на дидОде дешевле. И есть версии до 180град С можно мерить. - Make_Pic(19.04.2013 11:22)
  - Исхожу из того, что время ничего не стоит. В отличие от денег. - Леонид Иванович(19.04.2013 11:06)
    - Некоторые, тоже уважаемые, люди утверждают наоборот - время - деньги. - stub(19.04.2013 11:11, )
  - Как-то был приглашен в сауну. В парилке на стене заметил диод с отходящими от него проводами. По виду -- КД521. Я на него подул -- печка включилась (было заметно по проседанию освещения). - Вл.Шарнин(19.04.2013 10:20)
  - тоже делал. довольно точные и чувствительные получаются. насчет теплопроводности - есть диоды в спец-корпусах специально для температурных измерений (картинка). Snaky(71 знак., 19.04.2013 10:17, картинка)
- Случайно выяснил когда-то что КТ972 прекрасно реагировал на поток теплого воздуха (без подтяжки на базе). Вплоть до полного закрытия :) - POV(19.04.2013 09:56)
- Есть дешевые полупроводниковые датчики с аналоговым сигналом KTY81, например. - Visitor(19.04.2013 09:53)
  - KTY81 от 0.54$ до 1.92$ в зависимости от версии, но под заказ. - Леонид Иванович(19.04.2013 11:05)
    - KTY82 более распространены - General(19.04.2013 14:33)
      - У нас они 1.6$ и предложений меньше. - Леонид Иванович(19.04.2013 16:59)
  - +1, с транзисторами можно возиться только если калибровка будет. Без калибровки лучше брать более предсказуемые сенсоры - koyodza(19.04.2013 10:02)

Схемы, платы, компоненты