統合型温度センサー (IC 温度センサー) の利点と用途

おそらく、電子機器の温度を測定する最も現代的な方法は、IC 温度センサーを使用することです。このようなセンサーは超小型回路に直接組み込むことができ、半導体化合物の I - V 特性はその温度に依存するため、今日では開発者に正確な測定デバイスを作成する幅広い機会を提供しています。この方向性は非常に急速に発展しており、独自の特徴がありますが、それについてはこの記事で後ほど説明します。

ダイオード一体型センサーには、次のような利点があります。 熱電対 白金測温抵抗体は比較的低い温度 (150 °C 以下) で動作しますが、センサーは非常にコンパクトなので内蔵が便利で、製造コストも安価です。

このようなセンサーは、正確なオンライン温度監視が必要なレギュレーター、アンプ、マイクロコントローラー、その他の電子デバイスへの統合に最適です。ダイオード センサーは非常に高感度で正確です。これが電子機器にとっての主な利点です。

統合センサーが適合する領域はますます増えています。測定モジュールの温度測定システムから始まり、プロセッサの温度測定、および温度、圧力などの多くの制御パラメータを使用する制御システムへの応用で終わります。

火災安全の目的で統合ダイオード センサーをリモート温度監視システムに統合し、温度が所定のしきい値を超えたときに厳密に警報が作動するようにすると非常に役立ちます。

最初の一体型センサーはすでに、 サーミスタサーミスタの場合、抵抗の温度依存性は線形からはほど遠いため、ダイオード センサーの場合、出力特性はすぐに線形になることがわかります。

一体型センサーはアナログとデジタルに分類され、温度に比例した電流または電圧信号を提供できます。アナログ センサーは、動作電圧範囲が 4 ～ 30 ボルトと非常に広く、信号伝送ラインでの電圧降下の影響を受けないため、人気が衰えることはありません。現在、ほとんどの機器は入力データにデジタル形式を必要としますが、アナログ信号は ADC を使用して簡単にデジタルに変換できます。

監視および測定タスクに適用される多くのソリューションでは、ダイオード センサーの内部に ADC が搭載されています。これは、製造技術でそれが可能であるためです。センサーはコスト効率が高いことが判明しています。デジタル積分温度計の出力信号は 1 または 0 の形式で取得されるようになり、外部マイクロコントローラーへの転送に便利です。

内蔵温度センサーでは、電圧変化の監視、遠隔物体の温度測定、流量測定、設定温度を超えたことの通知などの追加機能も利用できます。

DS18S20 などの統合型デジタル温度センサーは、1-Wire テクノロジーとして世界中で長い間人気を集めてきましたが、もともとは生産終了した DS1820 センサーとして知られていました。これらのセンサーは、ノイズ分離と高い計測性能を備えており、高速道路を整備する際に非常に重要です。

15 年以上にわたり、DS1820 センサーは -55 °C ～ + 125 °C の範囲のマルチポイント温度制御システムの構築に使用されており、リアルタイムの温度監視が可能で、温度が上昇しているという事実を迅速に通知します。設定値を超えています。これは、チップに組み込まれた不揮発性メモリのおかげで可能になります。

DS18B20 センサーはより高度で、1-Wire 経由で結果のビット幅をプログラミングできるため、変換レートを設定できます。センサーから出力されるデジタル コードはすでに温度測定の結果であるため、それ以上の変換を行う必要はありません。

DS1822 センサーは、DS18B20 センサーの簡略化された未校正バージョンであり、より安価で、低コストの多点温度制御システムが可能になります。 DS1822-PAR など、寄生単線モードで電力供給される経済的な 2 ピン バージョンもあります。

DS1825 単線温度計もあります。これには、単線回線上で最大 16 個のローカル アドレスに対応する 4 つのアドレス ピンがあります。この機能により、技術者は 1-Wire ネットワーク内の線上にある最大 16 個のマルチポイント温度制御温度計を検索できます。これには、64 ビットの個別アドレスのテーブルを照合する必要がありません。つまり、そのようなシステムのパフォーマンスが向上します。