Аналоговый преобразователь температуры

Аналоговый датчик температуры TMP35, 36,37

Вашему вниманию предлагается справочный материал по аналоговому датчику температуры типа TMP 35, TMP36, TMP37 производства Analog Devices. Он предназначен для измерения температуры имеющей значение в диапазоне от -40 град.С до 125 град.С. Обеспечивает высокую точность измерения, устойчив в работе и не чувствителен при изменении напряжения питания. Работает при импульсном напряжении питания, при помощи которого можно осуществлять выбор нужного датчика из группы паралельно включенных.

TMP35, TMP36, и TMP37 - низковольтные температурные датчики. Они обеспечивают выходное напряжение, линейно изменяющееся пропорционально температуре по шкале Цельсия.

TMP35/TMP36/TMP37 не требуют, внешней калибровки обеспечивая типичную точность +/-1град.C при +25град.C и +/-2град.C в диапазоне -40град.C к +125град.C.

Низкое выходное сопротивление TMP35/TMP36/TMP37, и линейность выводного напряжения и отсутствие необходимости точной калибровки упрощает его подключение к электрической схеме терморегулятора, Аналого-цифровым преобразователя. Все три устройства питаются по двухпроводной линии от источника напряжением от 2.7 V к 5.5 V. Питающий ток имеет величину значительно ниже 50мка, обеспечивая очень низкий саморазогрев — меньше чем 0.1град.C в невозмущенной атмосфере. Кроме того, заложена функция отключения обеспечивающая снижение питающего тока до величины меньше чем 0.5мка.

TMP35 функционально совместим с LM35/LM45 и обеспечивает 250 mV выход в 25град.C. TMP35 работает при температуре от 10град.C до 125град.C. TMP36 работает при температурах от -40град.C до +125град.C, обеспечивает 750 mV выход при 25град.C и работает при 125град.C от напряжение питания 2.7 V. TMP36 - функционально совместим с LM50. Оба датчика TMP35 и TMP36 имеют масштабный коэффициент вывода 10 mV / град. C. TMP37 предназначен для использования в диапазоне температур от 5 град.C до 100град.C, и обеспечивает масштабный коэффициент вывода 20 mV / град. C. TMP37 обеспечивает 500 mV выход при 25град.C.

Возможно применение датчиков при температуре 150 град.C с приведенной точностью, для всех устройств при напряжении питания 5 V.

Температурные датчики TMP35/TMP36/TMP37 доступны в дешевом TO-92 корпусе с 3 выводами, и SO-8 8-выводном корпусе и 5-выводном корпусе SOT-23.

Практическое программирование Arduino/Freeduino - Аналоговый датчик температуры – LM335

9. Аналоговый датчик температуры – LM335

Варианты измерения температуры:

1. термопара

2. терморезистор

3. аналоговый термодатчик

4. цифровой термодатчик

подробнее можно почитать здесь

Вариант использования терморезистора мы мельком рассмотрели здесь .

Сейчас же рассмотрим, как работать с аналоговыми датчиками температуры, на примере LM335 .

LM335 – это недорогой (

40 рублей) температурный чувствительный элемент с диапазоном от -40 °C до +100°C и точностью в 1°C .

Даташит (datasheet – документация на элемент) на LM335 можно посмотреть здесь

Фактически, LM335 — это стабилитрон с нормированным Температурным Коэффициентом Напряжения (ТКU =10 мВ/K ).

Т.е. изменение температуры датчика на 1 градус ведёт к изменению напряжения на 10mV.

Схема включения (соответствует типовой схеме включения стабилитрона):

Задавая ток через датчик в диапазоне от 0.45mA до 5mA (резистором R1), получаем напряжение на датчике, которое в десятках mV представляет абсолютную температуру в градусах Кельвина .

Как видим, используются только вторая и третья ножки датчика (если повернуть датчик к себе плоской стороной – то нумерация ножек будет идти слева-направо)

То есть, схему можно представить так:

Сопоставим напряжение на датчике и температуру, припоминая, что

0С = 273.15К

На датчике, при этом будет напряжение 2.7315V

ТКU =10 мВ/K => в 1V будет 100K

-40С = 233.15К

на датчике будет 2.3315V

+100С = 373.15К

на датчике будет 3.7315V

Получается – нам нужно только снять это напряжение на аналоговом входе (например, analog input 0) :)

Однако, функция analogRead. возвращает значение от 0 до 1023, причём 1023 соответствует величине Опорного Напряжения, задаваемого функцией analogReference и по умолчанию, составляющего 5V.

Т.о. чтобы узнать какое напряжение поступило к нам на вход – нужно выполнить простое преобразование:

где val – величина, полученная от analogRead

Далее остаётся только перевести это напряжение в градусы, а потом привести из градусов Кельвина в более привычные градусы Цельсия :

в температуру переводим – просто умножая на 100

Код скетча:

В последнем столбце вывода получаем заветную температуру в градусах Цельсия :)

Аналоговый преобразователь температуры

Применение

Системы вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха, холодильные установки

Особенности

Аналоговый преобразователь температуры серии Т19 имеет настраиваемый диапазон измерений и предусмотрен для применения с термометрами сопротивления. Нужный диапазон устанавливается с помощью простой установки перемычки. Поэтому преобразователь такого образца особенно удобен для случаев применения, когда нужно быстро реагировать на изменение условий.

Температурный преобразователь предназначен для преобразования изменения сопротивления, зависящего от температуры в выходной сигнал 4…20мА токовой петли. Этот метод гарантирует простую и надежную передачу результатов измерения температуры

Такие свойства преобразователей, как точность, наличие контроля сенсора и широкий допустимый диапазон температуры окружающей среды полностью отвечают требованиям промышленного применения.

Для прямого монтажа на датчик температуры корпус прибора выполнен как одно целое с преобразователем и может устанавливаться в любые соединительные головки формы B по DIN.

Второе возможное исполнение корпуса прибора – это конструкция для монтажа на любую стандартную рейку по DIN EN 50022-35.