سنسور دما به نام ترمیستور مقاومت متغیری تولید میکنه وغیر خطیه اما مدلهایی از سنسورهای حرارتی هم به نامهای LM34 و LM35 وجود دارند که بصورت خطی عمل میکنند و با افزایش دما از 0 تا 100 مقاومت اونها از 29 کیلو اهم تا 8/0 کیلو اهم تغییر میکنه اما خروجی اونها به صورت ولتاژ متغیره تا راحت تر بشه براشون برنامه نوشت. به ازای هر درجه فارنهایت 10 میلی ولت ولتاژ تولید میکنند و بسته به نوعشون تو درجه دماهای مختلفی کار میکنند.
برای اتصال هر ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال که سنسورهای حرارتی هم یه نوع از اونهاست) به PC یه IC به نام ADC804 لازمه تا بتونه سیگنال آنالوگ سنسور رو به مقادیر دیجیتالی تبدیل کنه و به سیستم بفرسته. این IC به پورت سریال کامپیوتر وصل میشه و کل مدار ساختار تقریبآ ساده ای داره که البته یه تنضیمات اولیه ای هم باید رو ورودیها انجام بشه.
سنسور دمای دیجیتال MAX6577
برای اندازه گیری دما در سیستمهای آنالوگ و دیجیتال روش های گوناگونی وجود دارد.
ساده ترین راه برای اندازه گیری دما در یک سیستم آنالوگ استفاده از تغییرات ولتاژ یک دیود در حالت بایاس معکوس با دماست که برای اندازه گیری دقیق آن به یک یا دو طبقه تقویت کننده با Op-Amp مورد نیاز است. البته آی سی های گوناگونی به بازار عرضه شده است که معروفترین آن LM35 می باشد که در بازار تهران هم به سهولت در دسترس است.
اما برای اندازه گیری دما در یک سیستم دیجیتال اگر چه می توان ولتاژ خروجی یک سنسور آنالوگ را بوسیله مبدل A/D قراعت نمود اما این راه علاوه بر بالا بردن قیمت تمام شده حجم مدار را بزرگ کرده به علاوه عیب یابی و تعمیر آنرا را مشکل می کند.
برای حل مشکلات فوق کمپانی های مختلف سنسورهای دمای دیجیتال را به بازار عرضه کرده اند. این آی سی در انواع مختلفی از نظر نوع خروجی به بازار عرضه شده اند. خروجی سریال، خروجی PWM و خروجی فرکانس از جمله این انواع است.
سنسور SMT160 که در یک بسته سه پایه عرضه شده است نمونه ای از سنسور دما با خروجی PWM است. در صورتیکه میکروکنترلر شما دارای ورودی PWM باشد کار با این سنسور نسبتاً سر راست است. اما مشکل هنگامی است که بخواهیم خروجی سنسور را با یک کنترلر ارزان و ساده قرایت کنیم. این کار اگر چه غیر ممکن نیست اما مستلزم انجام محاسبات پیچیده و بکار گیری بیش از حد منابع کنترلر است.
سنسوری که در اینجا قصد معرفی آنرا داریم MAX6577 و خروجی آن از نوع فرکانس می باشد. به این معنی که برای قرایت دمای اندازه گیری شده توسط آی سی کافی است فرکانس تولید شده روی خروجی آنرا اندازه بگیریم. از آنجاییکه خروجی این آی سی یک موج مربعی با دامنه 5 ولت است و فرکانس حدود 3 KHz است ، اندازه گیری آن توسط یک میکروکنترلر کوچک (مانند AT89C2051) بسیار ساده میباشد.
به این منظور کافی است خروجی آی سی را به یکی از دو ورودی کانتر AT89C2051 وصل کرده و در فواصل زمانی منظم (مثلا 1 ثانیه) مقدار آنرا بخوانید. البته برای بدست آوردن دقت بیشتر می توان این زمان را بیشتر کنید. پس از خواندن مقدار کانتر با چند محاسبه ساده مقدار دما بدست می آید که مستقیما روی 7-Seg قابل نمایش است.
مسئله دیگر خطای سنسور است که طبق کاتالوگ سازنده مقداری ثابت دارد و با تغییر دما تغییر نمی کند. این مطلب یک مزیت محسوب می شود زیرا در میکروکنترلر با یک جمع یا تفریق ساده می توان این خطا را از بین برد.
در زیر نمودار مداری یک نشان دهنده دم روی سون سگمنت به کمک میکروکنترلر را نشان می دهد(هدف چگونگی بکارگیری سنسور دما می باشد.)
از مزیت های دیگر این آی سی می توان به کوچکی بسته آن اشاره کرد که علاوه بر کوچک کردن ابعاد مدار، زمان پاسخ سنسور نسبت به تغییرات دمای محیط را بسیار کوتاه کرده است.
همچنین این سنسور مصرف توانی در حد 0.2 mA دارد که از اثر خودگرمایی سنسور جلوگیری می کند.
رنج کار آن نظامی بوده و از منفی 40 تا مثبت 125 درجه را اندازه گیری می کند.
MAX6577 دارای 6 پایه است که 2 تا برای تغذیه. یکی خروجی فرکانس . یکی بیکار دیگر و دو تای دیگر برای تعیین رنج خروجی فرکانس است.
و نکته آخر اینکه این کنترلر برای کار فقط نیاز به یک خازن 100 n دارد و با توجه به خروجی تک سیم آن و نیاز به دو سیم برای تغذیه با یک رشته کابل سه سیم براحتی می توان از آن برای اندازه گیری در فواصل طولانی (tele measuring) استفاده کرد
برای اتصال هر ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال که سنسورهای حرارتی هم یه نوع از اونهاست) به PC یه IC به نام ADC804 لازمه تا بتونه سیگنال آنالوگ سنسور رو به مقادیر دیجیتالی تبدیل کنه و به سیستم بفرسته. این IC به پورت سریال کامپیوتر وصل میشه و کل مدار ساختار تقریبآ ساده ای داره که البته یه تنضیمات اولیه ای هم باید رو ورودیها انجام بشه.
سنسور دمای دیجیتال MAX6577
برای اندازه گیری دما در سیستمهای آنالوگ و دیجیتال روش های گوناگونی وجود دارد.
ساده ترین راه برای اندازه گیری دما در یک سیستم آنالوگ استفاده از تغییرات ولتاژ یک دیود در حالت بایاس معکوس با دماست که برای اندازه گیری دقیق آن به یک یا دو طبقه تقویت کننده با Op-Amp مورد نیاز است. البته آی سی های گوناگونی به بازار عرضه شده است که معروفترین آن LM35 می باشد که در بازار تهران هم به سهولت در دسترس است.
اما برای اندازه گیری دما در یک سیستم دیجیتال اگر چه می توان ولتاژ خروجی یک سنسور آنالوگ را بوسیله مبدل A/D قراعت نمود اما این راه علاوه بر بالا بردن قیمت تمام شده حجم مدار را بزرگ کرده به علاوه عیب یابی و تعمیر آنرا را مشکل می کند.
برای حل مشکلات فوق کمپانی های مختلف سنسورهای دمای دیجیتال را به بازار عرضه کرده اند. این آی سی در انواع مختلفی از نظر نوع خروجی به بازار عرضه شده اند. خروجی سریال، خروجی PWM و خروجی فرکانس از جمله این انواع است.
سنسور SMT160 که در یک بسته سه پایه عرضه شده است نمونه ای از سنسور دما با خروجی PWM است. در صورتیکه میکروکنترلر شما دارای ورودی PWM باشد کار با این سنسور نسبتاً سر راست است. اما مشکل هنگامی است که بخواهیم خروجی سنسور را با یک کنترلر ارزان و ساده قرایت کنیم. این کار اگر چه غیر ممکن نیست اما مستلزم انجام محاسبات پیچیده و بکار گیری بیش از حد منابع کنترلر است.
سنسوری که در اینجا قصد معرفی آنرا داریم MAX6577 و خروجی آن از نوع فرکانس می باشد. به این معنی که برای قرایت دمای اندازه گیری شده توسط آی سی کافی است فرکانس تولید شده روی خروجی آنرا اندازه بگیریم. از آنجاییکه خروجی این آی سی یک موج مربعی با دامنه 5 ولت است و فرکانس حدود 3 KHz است ، اندازه گیری آن توسط یک میکروکنترلر کوچک (مانند AT89C2051) بسیار ساده میباشد.
به این منظور کافی است خروجی آی سی را به یکی از دو ورودی کانتر AT89C2051 وصل کرده و در فواصل زمانی منظم (مثلا 1 ثانیه) مقدار آنرا بخوانید. البته برای بدست آوردن دقت بیشتر می توان این زمان را بیشتر کنید. پس از خواندن مقدار کانتر با چند محاسبه ساده مقدار دما بدست می آید که مستقیما روی 7-Seg قابل نمایش است.
مسئله دیگر خطای سنسور است که طبق کاتالوگ سازنده مقداری ثابت دارد و با تغییر دما تغییر نمی کند. این مطلب یک مزیت محسوب می شود زیرا در میکروکنترلر با یک جمع یا تفریق ساده می توان این خطا را از بین برد.
در زیر نمودار مداری یک نشان دهنده دم روی سون سگمنت به کمک میکروکنترلر را نشان می دهد(هدف چگونگی بکارگیری سنسور دما می باشد.)
از مزیت های دیگر این آی سی می توان به کوچکی بسته آن اشاره کرد که علاوه بر کوچک کردن ابعاد مدار، زمان پاسخ سنسور نسبت به تغییرات دمای محیط را بسیار کوتاه کرده است.
همچنین این سنسور مصرف توانی در حد 0.2 mA دارد که از اثر خودگرمایی سنسور جلوگیری می کند.
رنج کار آن نظامی بوده و از منفی 40 تا مثبت 125 درجه را اندازه گیری می کند.
MAX6577 دارای 6 پایه است که 2 تا برای تغذیه. یکی خروجی فرکانس . یکی بیکار دیگر و دو تای دیگر برای تعیین رنج خروجی فرکانس است.
و نکته آخر اینکه این کنترلر برای کار فقط نیاز به یک خازن 100 n دارد و با توجه به خروجی تک سیم آن و نیاز به دو سیم برای تغذیه با یک رشته کابل سه سیم براحتی می توان از آن برای اندازه گیری در فواصل طولانی (tele measuring) استفاده کرد
دیدگاه