Joto la DIY kwa Frequency Converter: Hatua 4

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Sensorer za joto ni moja ya aina muhimu zaidi ya sensorer ya mwili, kwa sababu michakato mingi tofauti (katika maisha ya kila siku pia) inadhibitiwa na joto. Kwa kuongezea, kipimo cha joto huruhusu uamuzi wa moja kwa moja wa vigezo vingine vya mwili, kama vile kiwango cha mtiririko wa vitu, kiwango cha maji, nk Kwa kawaida, sensorer hubadilisha kipimo cha mwili kuwa ishara ya analog, na sensorer ya joto sio ubaguzi hapa. Kwa usindikaji wa CPU au kompyuta, ishara ya joto ya analog inapaswa kubadilishwa kuwa fomu ya dijiti. Kwa ubadilishaji kama huo wageuzi wa gharama kubwa wa analog-todigital (ADCs) hutumiwa kawaida.

Madhumuni ya Agizo hili ni kukuza na kuwasilisha mbinu rahisi ya ubadilishaji wa moja kwa moja wa ishara ya analog kutoka kwa sensorer ya joto na ishara ya dijiti na masafa sawia ukitumia GreenPAK ™. Baadaye, masafa ya ishara ya dijiti ambayo hutofautiana kulingana na hali ya joto basi inaweza kupimwa kwa urahisi na usahihi wa hali ya juu na kisha kubadilishwa kuwa vitengo vinavyohitajika vya kipimo. Mabadiliko hayo ya moja kwa moja yanavutia katika nafasi ya kwanza na ukweli kwamba hakuna haja ya matumizi ya waongofu wa gharama kubwa wa analog-to-digital. Pia, usafirishaji wa ishara ya dijiti ni wa kuaminika zaidi kuliko analog.

Hapo chini tulielezea hatua zinazohitajika kuelewa jinsi chip ya GreenPAK imesanidiwa kuunda joto kwa ubadilishaji wa masafa. Walakini, ikiwa unataka tu kupata matokeo ya programu, pakua programu ya GreenPAK ili kuona Faili ya Ubunifu wa GreenPAK iliyokamilishwa tayari. Chomeka GreenPAK Development Kit kwenye kompyuta yako na hit program ili kuunda IC ya kawaida kwa hali ya joto na ubadilishaji wa frequency.

Hatua ya 1: Uchambuzi wa Ubunifu

Aina tofauti za sensorer za joto na nyaya zao za usindikaji wa ishara zinaweza kutumika kulingana na mahitaji maalum, haswa katika anuwai ya joto, na usahihi. Zinazotumiwa sana ni Therm Thermors za NTC, ambazo hupunguza thamani ya upinzani wao wa umeme na ongezeko la joto (angalia Kielelezo 1). Wana mgawo wa joto wa juu sana wa upinzani ikilinganishwa na sensorer za chuma (RTDs) na zinagharimu kidogo. Ubaya kuu wa Thermistors ni utegemezi wao usio wa kawaida wa tabia ya "upinzani dhidi ya joto". Kwa upande wetu, hii haina jukumu muhimu kwani wakati wa ubadilishaji, kuna mawasiliano halisi ya mzunguko wa upinzani wa thermistor, na kwa hivyo, joto.

Kielelezo 1 kinaonyesha utegemezi wa picha ya joto la joto dhidi ya joto (ambayo ilichukuliwa kutoka kwa hifadhidata za watengenezaji). Kwa muundo wetu, tulitumia thermistors mbili zinazofanana za NTC na upinzani wa kawaida wa 10 kOhm saa 25 ° C.

Wazo la kimsingi la mabadiliko ya moja kwa moja ya ishara ya joto kuwa ishara ya digrii ya dijiti ya masafa sawia ni matumizi ya thermistor R1 pamoja na capacitor C1 katika kuweka-mzunguko wa R1C1-mzunguko wa jenereta, kama sehemu ya pete ya zamani oscillator kutumia vitu vitatu vya mantiki vya "NAND". Wakati wa kawaida wa R1C1 unategemea joto, kwa sababu wakati joto linabadilika, upinzani wa thermistor utabadilika ipasavyo.

Mzunguko wa ishara ya dijiti ya pato inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Mfumo 1.

Hatua ya 2: Joto kwa vibadilishaji vya Frequency Kulingana na SLG46108V

Aina hii ya oscillator kawaida huongeza kipinga R2 ili kupunguza sasa kupitia diode za kuingiza na kupunguza mzigo kwenye vitu vya kuingiza vya mzunguko. Ikiwa thamani ya upinzani ya R2 ni ndogo sana kuliko upinzani wa R1, basi haiathiri mzunguko wa kizazi.

Kwa hivyo, kwa msingi wa GreenPAK SLG46108V, anuwai mbili za joto na ubadilishaji wa masafa zilijengwa (angalia Kielelezo 5). Mzunguko wa matumizi ya sensorer hizi umewasilishwa kwenye Mchoro 3.

Ubunifu, kama tulivyosema tayari, ni rahisi sana, ni mlolongo wa vitu vitatu vya NAND ambavyo vinaunda oscillator ya pete (angalia Mchoro 4 na Kielelezo 2) na pembejeo moja ya dijiti (PIN # 3), na matokeo mawili ya dijiti (PIN # 6 na PIN # 8) kwa unganisho kwa mizunguko ya nje.

Sehemu za picha kwenye Mchoro 5 zinaonyesha sensorer zinazotumika za joto (sarafu ya senti moja ni ya kiwango).

Hatua ya 3: Vipimo

Vipimo vilifanywa kutathmini kazi sahihi ya sensorer hizi za joto. Sensorer yetu ya joto iliwekwa kwenye chumba kilichodhibitiwa, hali ya joto ambayo inaweza kubadilishwa kuwa usahihi wa 0.5 ° С. Mzunguko wa ishara ya dijiti ya pato ilirekodiwa na matokeo yanawasilishwa kwenye Mchoro 6.

Kama inavyoonekana kutoka kwa njama iliyoonyeshwa, vipimo vya masafa (pembetatu za kijani na bluu) karibu kabisa zinalingana na maadili ya nadharia (mistari nyeusi na nyekundu) kulingana na Mfumo 1 uliopewa hapo juu. Kwa hivyo, njia hii ya kubadilisha joto kuwa masafa inafanya kazi kwa usahihi.

Hatua ya 4: Sensorer ya Tatu ya Joto linalotumika kulingana na SLG46620V

Pia, sensorer ya tatu ya joto iliyojengwa (tazama Mchoro 7) kuonyesha uwezekano wa usindikaji rahisi na dalili inayoonekana ya joto. Kutumia GreenPAK SLG46620V, ambayo ina vitu 10 vya kuchelewesha, tumejenga vichunguzi vya masafa kumi (angalia Mchoro 9), ambayo kila moja imewekwa ili kugundua ishara ya masafa moja. Kwa njia hii, tuliunda kipima joto na viashiria kumi vya dalili.

Kielelezo 8 kinaonyesha muundo wa kiwango cha juu cha sensorer inayofanya kazi na viashiria vya onyesho la alama kumi za joto. Kazi hii ya ziada ni rahisi kwa sababu inawezekana kukadiria thamani ya joto bila kuchanganua kando ishara ya dijiti.

Hitimisho

Katika hii Inayoweza kufundishwa, tulipendekeza njia ya kubadilisha ishara ya analoji ya sensa ya joto kuwa ishara ya masafa ya dijiti kwa kutumia bidhaa za GreenPAK kutoka kwa Dialog. Matumizi ya thermistors kwa kushirikiana na GreenPAK inaruhusu vipimo vya kutabirika bila matumizi ya waongofu wa gharama kubwa wa analog-to-digital, na kuzuia mahitaji ya kupima ishara za analog. GreenPAK ni suluhisho bora kwa ukuzaji wa aina hii ya sensa inayoweza kubadilishwa, kama inavyoonyeshwa katika mifano ya mfano iliyojengwa na kupimwa. GreenPAK ina idadi kubwa ya vitu vya kazi na vitalu vya mzunguko muhimu kwa utekelezaji wa suluhisho anuwai za mzunguko, na hii inapunguza sana idadi ya vifaa vya nje vya mzunguko wa maombi ya mwisho. Matumizi ya nguvu ya chini, saizi ndogo ya chip na gharama ya chini ni bonasi iliyoongezwa ya kuchagua GreenPAK kama mtawala mkuu wa miundo mingi ya mzunguko.