Температура датчиктерінің төрт ортақ түрлерінің бірі - термопаралардың, қарсылық температурасы, термисторлар және температура сенсоры - температура сенсоры - температура сенсоры - байланысқа негізделген медициналық және денсаулық сақтау конструкциялары үшін жақсы нұсқа. Негізінен, олар сызареяны қажет етпейді, олар шу иммунитетін жақсы ұсынады және көліктік және киюге арналған құралдарға біріктіру оңай. Байланыссыз сезгіш үшін инфрақызыл термометрлерді пайдалануға болады.
Негізгі параметрлер - бұл көлем, қуат тұтыну және жылу сезімталдығы. Соңғысы клиникалық деңгейдегі дәлдік үшін маңызды, өйткені тіпті өтпелі қуат (мкв) сенсорды қыздыруы және дәл емес оқулар тудыруы мүмкін. Тағы бір қарастыру - бұл микроконтроллер сияқты ілеспе компоненттерді анықтайтын интерфейс түрі (сандық немесе аналогтық).
Клиникалық деңгейдегі дәлдік
Клиникалық деңгейдегі дәлдік, ASTM E112-де, сәйкес сенсордан басталады. Maxim Integrated's Max30208 Сандық температура сенсорлары, мысалы, + 30 ° C дәлдік + 30 ° C дәлдік + 30 ° C дәлдік + 50 ° C және ± 0,15 ° C дәлдік 0 ± 0,15 ° C дәлдік. (Maxim интеграцияланған аналогтық құрылғылармен 2021 жылдың тамыз айында сатып алынды) Құрылғылар 2x2x0.75mm өлшейді және жұқа 10pin LGA пакетінде (1-сурет). ICS электрмен кернеуден 1,7В-36В-дан жұмыс істейді және 67 ккіден кем, 67 мкада және күту режимінде 0,5ка тұтынады.
Сенсордың өзіндік температурасы тозатын құрылғыны өлшеуге әсер етпейді. PCB-ден бумадан шығатын сенсордың ыстығы сенсордың өліміне әкеледі және дәлдікке әсер етуі мүмкін. Температура сенсоры IC-де, бұл жылу пакеттің астындағы металл жылу тақтасы арқылы өтеді, нәтижесінде паразиттік қыздыру пайда болады. Бұл термиялық өткізгіштігі, температураны өлшеуге араласып, басқа да түйреуіштерден туындауы мүмкін.
Паразиттік жылытуға қарсы тұрудың бірқатар әдістері бар. Жұқа іздерді сенсор СК-дан алыстату үшін қолдануға болады. Дизайнерлер дизайнерлік температураны бумалды жастықшаны қолданғаннан гөрі, ic Pins-тен мүмкіндігінше алыстатады. Бұл Max30208CLB + және басқа Max30208 сандық температуралы датчиктер үшін жағдай.
Тағы бір нұсқа - бұл басқа электрондық компоненттерді температураны өлшеуге әсер ету үшін мүмкіндігінше сақтандырғыштан алыс қойыңыз.
Жылу дизайнының пікірлері
Жылу көздерінен жылу оқшаулануын қамтамасыз ету үшін, тозған құрылғылардағы жылу көздерінен температураны сезіну элементі мен пайдаланушының терісі арасындағы жақсы жылу жолы болуы керек. Пакеттің астындағы орын ПХД-ны металл жолдарды корпуспен байланыс нүктесінен бағыттау үшін қиынға соғады.
Жүйе датчикті өлшеу үшін мүмкіндігінше жақын болғандай етіп жасау керек. MAX30208 датчиктерін пайдалану, киюге болатын дизайн және медициналық патчтарды пайдалану икемді немесе жартылай қатаң ПХД қолдана алады. MAX30208 сандық температуралы датчиктер тікелей микроконтроллерге жалпақ икемді кабельді немесе жалпақ принтер кабелінің көмегімен қосылуға болады.
Температура сенсоры IC-ді PCB FLEX жағына қою керек, бұл терінің беті мен сенсорының арасындағы жылу кедергісін азайтады. Дизайнерлер сонымен қатар икемді тақтаның қалыңдығын тиімді икемді және жақсы байланыс үшін азайтуға тиіс.
Датчиктер сандық температура әдетте I2C сериялық интерфейсі арқылы микроконтроллерлер байланысты. Максимнің MAX30208CLB +, мысалы, 32 температура оқуларына, әрқайсысы екі байт дейін ұсына тіркеуге температура датчигі орнатуды жасау бірінші тыс бірінші 32-сөз пайдаланады. Бұл Консерв билікке ұзақ уақыт ұйқы үшін микроконтроллера (2-сурет) мүмкіндік береді. жад-салыстырылған регистрлер, сондай-ақ ұсыныс жоғары және төмен шекті сандық температура дабылдар Сенсорларды мүмкіндік береді.
Жалпы мақсаттағы кіріс / шығыс PIN температура түрлендіруді және таңдалатын мәртебесі бит үшін үзу генерациялау үшін бапталған басқа іске қосу үшін теңшеуге болады.
зауыттық калибрлеу
көптеген мұра температура сенсоры үшін жағдай болып табылады сияқты көптеген сандық температура датчиктері, жылына бір рет қайта калибрлеу үшін қажеттілігін жояды, зауыттық калибрленеді. Бұл тізбек шығысын linearise, сондай-ақ модельдеу және дәл реттеуге мүмкіндік бағдарламалық қамтамасыз ету әзірлеу қажеттігін айналып. Сонымен қатар, ол бірнеше дәлдіктегі компоненттерін қажеттілігін жояды және импеданс қаупін азайтады.
AMS жылғы температура датчиктерінің AS621x отбасылық зауыттық калибрленген болып табылады және Линеаризация (3-сурет) біріктірілген. Ол сондай-ақ бір автобус арқылы сегіз әлеуетті ыстық нүктелерде температура мониторингі үшін сегіз I2C мекен. сериялық интерфейс және бірнеше I2C мекенжайлары оңай прототипі және дизайн тексеру жеткізіңіз.
0,2 ± үшін дәл Нұсқаулар ° C, ± 0,4 ° С және ± 0,8 ° C қол жетімді. денсаулық байланысты мониторинг жүйелері үшін, 0,2 ± дәлдікпен ° C (AS6212-AWLT-L) жеткілікті. Барлық AS621x құрылғылар + 125 -40-ден астам температура ауытқуы шамалы анықтау үшін 16bit қарар ° C бар ° C жұмыс диапазоны.
AS621x 1.5mm2 өлшейді және вафли деңгейі чип ауқымды пакетін жеткізіледі. Қорек кернеуі әсіресе батарея-механикаландырылған өтінімдерді қолайлы AS6212-AWLT-L қабылдау, күту режимінде жұмыс істеу және 0.1μA кезінде 6μA тұтыну 1.71V табылады.
Контактісіз температура датчиктері
Инфрақызыл термометрлер қоршаған ортаның температурасы және объектінің температурасы емес байланыс температура өлшеу орындайды.
Мұндай термометрлер 0 Кельвин құрылғының алдында объектісі шығаратын (абсолюттік нөл) жоғарыда кез келген энергия анықтау. детектор электрлік сигнал болып энергиясын түрлендіреді мен бөлме температурасына туындаған ауытқуларды өтемақы кейін деректерді түсіндіру және көрсету үшін процессор оны өтеді.
Мысал MLX90614ESF-МПБ-000-ТУ Melexis бастап термометр Инфрақызыл табылады. Ол инфрақызыл Термоэлемент детектор чип және А-39 пакетінің (4-сурет) біріктірілген сигнал кондиционерлеу чип қамтиды. төмен шу күшейткіш, цифрлық түрлендіргіш және дұрыстығы мен шешу үшін сандық сигнал процессорға 17-биттік аналогтық, сондай-ақ бар.
инфрақызыл термометрлер 382.2 үшін зауыттық 85 -40 температура диапазонында ° C үшін калибрленген ° C (қоршаған) және -70 ° C болып табылады ° C нысан температура. Стандартты дәлдігі бөлме температурасында 0,5 ° С.
датчик сандық SMBus шығысымен калибрленген фабрикасы болып табылады және 0,02 ° С қарар бар. Балама ретінде, дизайнерлер 0,14 ° С рұқсаты бар 10bit импульстік модуляция (PWM) сандық шығыс теңшеуге болады.
даму қолдауы
MAX30208 сенсорлар MAX30208 температура сенсорын IC (сурет 5) өткізу Flex ПХД қамтиды MAX30208EVSYS # бағалау жүйесін, арқылы қолдау көрсетіледі. MAX32630FTHR микроконтроллер кеңесі және MAX30208 интерфейс басқарма коллектор арқылы қосылған. бағалау аппараттық қамтамасыз USB кабелі арқылы компьютерге қосылған болуы мүмкін. Содан кейін жүйесі автоматты түрде жүктеледі болады EV жинағы бағдарламалық қамтамасыз ету үшін дайын қажетті құрылғы драйверлерін орнату болады.
бірнеше нүктелерінде дене температурасын өлшеу үшін, MAX30208 температура ICs бір батарея мен қабылдаушы микроконтроллер үшін ретті тізбек тарабында I2C мекенжайлары арқылы қосуға болады. Әрбір датчик температурасы жергілікті және бүкіл дене температурасы де профилін жасау үшін үнемі микроконтроллер, сұралғандардың отыр.
Әзірлеушілер Mikroe-1362 IRERMO-ны MLX90614 инфрақызыл сенсорымен пайдалану үшін Mikroelektronika борты қолдана алады.Бұл MLX90614esf-AAA бір аймақтық инфрақызыл термометр модуліне Mikrobus I2C немесе PWM желісі арқылы микроконтроллер тақтасына байланысты (6-сурет).
5V тақтасы -40 ° C-қа дейін -80 ° C-тан 85 ° C-тан 85 ° C-қа дейін және -70 ° C-қа дейін, объектінің температурасына дейін + 380 ° C-қа дейін.
