Sensores de temperatura integrados (sensores de temperatura IC): ventajas y aplicaciones
Quizás la forma más moderna de medir la temperatura en la electrónica es el uso de sensores de temperatura IC. Dichos sensores pueden integrarse directamente en los microcircuitos y, debido a la dependencia de la característica I — V de un compuesto semiconductor de su temperatura, hoy brindan a los desarrolladores amplias oportunidades para crear dispositivos de medición precisos. La dirección se está desarrollando con bastante rapidez, tiene sus propias características, que se discutirán más adelante en este artículo.
Los sensores integrales de diodo ofrecen ventajas sobre termopares y termómetros de resistencia de platino, aunque pueden trabajar a temperaturas relativamente bajas, no más de 150 ° C. Los sensores son muy compactos, por lo que están convenientemente integrados, y también son baratos de fabricar.
Dichos sensores son ideales para la integración en reguladores, amplificadores, microcontroladores y otros dispositivos electrónicos donde se requiere un control preciso de la temperatura en línea.Los sensores de diodo son muy sensibles y precisos; esta es su principal ventaja para la electrónica.
Cada vez hay más áreas donde encajarán los sensores integrados. Partiendo de los sistemas de medida de temperatura de los módulos de medida, finalizando con la medida de temperatura de los procesadores y aplicación en sistemas de control con multitud de parámetros controlados: temperatura, presión, etc.
Es extremadamente útil integrar sensores de diodo integrados en sistemas de control de temperatura remotos con fines de seguridad contra incendios para que la alarma se active estrictamente cuando la temperatura supere un umbral predeterminado.
Los primeros sensores integrales ya han mostrado superioridad sobre termistores, ya que para los termistores, la dependencia de la resistencia con la temperatura está lejos de ser lineal, y para los sensores de diodo, la característica de salida inmediatamente resulta ser lineal.
Los sensores integrales se clasifican como analógicos y digitales y pueden proporcionar señales de tensión o corriente proporcionales a la temperatura. Los sensores analógicos no pierden popularidad porque su rango de voltaje operativo es bastante amplio, de 4 a 30 voltios, mientras que no hay sensibilidad a las caídas de voltaje en las líneas de transmisión de señales. Aunque la mayoría de los instrumentos actuales requieren un formato digital para los datos de entrada, una señal analógica se puede convertir fácilmente a digital mediante un ADC.
En muchas soluciones aplicadas a tareas de monitoreo y medición, los sensores de diodo tienen un ADC en su interior porque la tecnología de fabricación lo permite: el sensor resulta rentable.La señal de salida de un termómetro integral digital ahora se obtiene en el formato de 1 o 0, lo cual es conveniente para transferir a un microcontrolador externo.
También son posibles funciones adicionales en los sensores de temperatura integrados: monitoreo de cambios de voltaje, medición de la temperatura de un objeto remoto, medición del caudal, señalización de que se ha excedido la temperatura establecida.
Los sensores de temperatura digitales integrados, como el DS18S20, han ganado popularidad durante mucho tiempo para la tecnología de 1 cable en todo el mundo, aunque originalmente se conocían como los sensores descontinuados DS1820. Estos sensores cuentan con aislamiento de ruido y alto rendimiento metrológico, lo cual es muy importante cuando se organizan carreteras.
Durante más de 15 años, los sensores DS1820 se han utilizado en la construcción de sistemas de control de temperatura multipunto en el rango de -55 ° C a + 125 ° C, permiten monitorear la temperatura en tiempo real y señalan rápidamente el hecho de que la temperatura supera el punto de ajuste. Esto es posible gracias a la memoria no volátil integrada en el chip.
Los sensores DS18B20 son más avanzados: permiten programar el ancho de bits del resultado a través de 1 -Wire, configurando así la tasa de conversión. El código digital que sale del sensor ya es el resultado de la medición de la temperatura y no es necesario realizar más conversiones.
El sensor DS1822 es una versión simplificada y sin calibrar del sensor DS18B20, es más económico y permite sistemas de control de temperatura multipunto de bajo costo. También hay una versión económica de dos pines, como el DS1822-PAR, que se alimenta en modo parásito de un solo cable.
También hay un termómetro de un solo cable DS1825, que tiene 4 pines de dirección para un máximo de 16 direcciones locales en una línea de un solo cable. Esta característica le permite al técnico encontrar hasta 16 termómetros de control de temperatura multipunto ubicados en una línea en la red de 1 cable. Esto no requiere tablas coincidentes de direcciones individuales de 64 bits, es decir, aumentará el rendimiento de dicho sistema.