温湿度独立控制空调系统在北京市建筑设计研究院F座办公楼中的应用及运行效果.doc

温度测量技术
在现实世界中,传感器能够通过软件检测到将要发生的事情。本文研究的是各种温度传感器,并说明其怎么样连接处理器。
温度是现实世界中一个重要的特征,并且是系统所需要的措施。许多工业生产过程,从干结制造到半导体执照,都依赖对温度的控制。一些电子产品的需要来测量自己的温度,如电脑显示器,其CPU或马达控制器必须知道电源驱动IC的温度。
热敏电阻
有各种不同类型的传感器来测量温度。其中之一是用热敏电阻器,或温度敏感的电阻器。热敏电阻有负温度系数(NTC) ,意思是随着温度的下降,电阻上升。所有被动的温度测量传感器,热敏电阻具有最高的灵敏度(电阻随温度变化而变化)。热敏电阻没有一个线性温度/阻力曲线。
表1: 典型的NTC热敏电阻器的数据
温度ºC
R/R25
温度ºC
R/R25
-50
39。03
30
0。8276
-40
21。47
40
0。6406
-30
12。28
50
0。5758
-20
7。28
60
0。4086
-10
4。46
70
0。2954
0
2。81
80
0。2172
10
1。82
90
0。1622
20
1。21
100
0。1299
25
1
110
0。09446
一个典型的NTC热敏电阻器的数据如表1所示。这一数据是为Vishay-Dale热敏电阻器,但它是典型的NTC热敏电阻器的一般问题。电阻作为一个比率( r/r25 ) 。很多时候,许多热敏电阻在一个系统中,将有类似的特点和相同的温度/电阻曲线。1个热敏电阻从这个系统与电阻位在25 ∞ C 10K的将有电阻28。1k在0 ∞ C和电阻4。086k在60 ∞同样,热敏电阻与R25的5 K将有电阻14。050k在0 ∞。
图1 :热敏电阻/温度曲线
图1显示了这热敏电阻曲线图形。可以看到,电阻/温度曲线不是直线,而热敏电阻器的数据,这是由于在10度的递增,一些热敏电阻表有5度或什至1度递增。在某些情况下,需要知道的温度之间的两点,放在桌上。您可以通过曲线估算,或者您也可以计算直接电阻。阻抗计算公式如下:
其中T是开尔文温度,A,B, C和D是依赖热敏电阻的常数。这些参数必须提供由热敏电阻的制造商提供。
热敏电阻从一个宽松样本限制了它们的重复性。通常容忍范围从1 %至10 % ,这取决于具体的使用部分。一些热敏电阻均设计为可以互换,在申请的地方,是不切实际的,需要有一个调整。这种应用可能包括文书当用户或现场工程师已取代热敏电阻,并没有独立的手段来校正。这些热敏电阻比普通零件更准确,但相当多的昂贵。
图2 :热敏电阻电路
图2显示一个典型的电路,可以用来允许一个微处理器来测量温度使用热敏电阻。一电阻( R1的)拉动热敏电阻到一个参考电压。这通常是一样的ADC参考,所以vref将5V的如果ADC参考人5V的。热敏电阻/电阻组合作出了分压器,以及不同的热敏电阻的结果在不同电压的交界处。路径的准确性,取决于热敏电阻宽容、电阻、宽容和参考的准确性。
自热
由于热敏电阻是一个电阻,通过电流通过它会产生一些热量。电路设计师必须确保该上拉电阻是够大,以防止过多的自加热,或该系统将最终测量热敏电阻耗散而不是环境温度。
数额的权力,热敏电阻已消退影响温度是所谓的耗散常数,和是多少毫瓦需要,以提高热敏电阻温度1 ∞上文C环境。耗散常数随包在其中热敏电阻提供,带头衡量(如铅装置) ,类型的封装材料(如热敏电阻封装) ,以及其他因素。
金额自加热允许,因此,大小的限流电阻,取决于对测量精度的需要。制度要求的精度± 5 ∞ C可以容忍更多的热敏电阻自加热超过系统必须精确到± 0。1 ∞长
请注意,该上拉电阻必须计算,以限制自热耗散在整个测量温度范围。对于给定电阻,热敏电阻将改变在不同温度下,因为热敏电阻变化。
图3 热敏电阻器结构
有时你需要规模热敏电阻的投入得到妥善解决。图3显示一个典型的电路,扩大了10-40 ∞ c范围横跨0-5 V输入的ADC。公式的输出运算放大器是如下:
一旦你有一个热敏电阻规模(如果需要) ,您可以有一张图表,显示实际的阻力随温度的价值观。你需要的图表,因为热敏电阻不是直线,所以该软件需要知道什么ADC值期望为每个在某一温度。精确的表程度递增或五度的递增-取决于对精度您的应用需要。
宽stackup
在任何热敏电阻器的应用,你必须选择传感器和任何其他元件,在输入电路,以符合您需要的精度。一些应用可能只需要1 % ,电阻器, %电阻。在任何情况下,应该有一个试算表显示的效果在所有元件,包括电阻和参考,以及热敏电阻本身。
如果您需要更多的准确性,比你能负担得起的组件,您可能必须校准系