česky english Vítejte, dnes je sobota 13. červenec 2024

Měření teploty je alfou i omegou. Roli však hraje též beta

DPS 3/2024 | Články
Autor: Ing. Jan Robenek
měření teploty_úvod_WEB.jpg

Nad efektivním sledováním teploty se dnes nijak zvlášť nepozastavujeme. Ovšem jen do chvíle, než vyvstane požadavek na její precizní vyhodnocování v širokém provozním rozsahu a také s rostoucím počtem kanálů.

Zvláště když se začneme pohybovat v náročném prostředí automobilového průmyslu.

Není stupeň jako stupeň

U elektronických součástek si obvykle máme z čeho vybírat, což ale v případě souběžného vzdáleného měření teploty s větším počtem různých snímačů obecně nemusí platit. Firma Microchip Technology proto v lednu představila možnosti rodiny flexibilních integrovaných obvodů MCP998x s deseti novými součástkami v různých typech pouzder navržených pro účely monitorování teploty v automobilovém průmyslu, které ve zmíněné oblasti vytváří nejen jednu z nejširších nabídek na trhu, ale mohou se v konkrétně vymezeném rozsahu pochlubit i jednostupňovou přesností nebo např. rozlišením 0,125 °C, monitorováním až s pěti dostupnými kanály (jeden interní snímač a čtyři další jako vnější), splněním požadavků AEC-Q100 třídy 1, funkcí Shutdown, jejíž klíčové vlastnosti nám hardwarově definují rezistory, a nehrozí tudíž přepsání softwarovou cestou, automatickou korekcí chyby, kterou nám zase vnáší sériový odpor dlouhých tras vedených např. na desce plošného spoje nebo i napájením v rozsahu od 1,7 V do 3,6 V.

S ohledem na samotnou povahu externě připojovaných polovodičových senzorů teploty bude samozřejmě důležitá i další kompenzace, která nám tentokrát potlačuje odchylky vnášené tranzistory s malou a ještě k tomu i nestálou betou charakteristickou pro současné geometrie používané u procesorů. Automatická detekce bety zde proto sleduje vnější tranzistor či diodu a s ohledem na přesné měření teploty, které pak u procesoru nebude ovlivňováno použitou technologií, rozhoduje také o ideálním nastavení snímače. Vývojáři již proto nemusí pro každou ze svých aplikací řešit nějaké speciální konfigurace. Třeba u diskrétních NPN tranzistorů, např. 2N3904, ale mohou samozřejmě počítat i s jejich antiparalelním řazením.

Nové integrované obvody s číslicovým rozhraním série MCP998x od firmy Microchip sloužící k vícekanálovému monitorování teploty, jejichž cena při odběru 10 000 kusů startuje na 0,63 dolaru, hodlají dále zabodovat i dosahovanou přesností měření. Zřejmě každý výrobce digitálních senzorů teploty vám okamžitě řekne, že u svých součástek vyhovujících požadavkům AEC-Q100 dosahuje přesnosti jeden stupeň Celsia, což pochopitelně platí i v tomto případě. Nenechte se ale zaskočit a dobře prozkoumejte, v jakém teplotním rozsahu lze všechny zmíněné předpoklady vůbec očekávat. Přesnost monitorovacích prvků rodiny MCP998x sice v pásmu od +85 °C do +125 °C dále klesá na dva a půl stupně, jenže u hlavní konkurence zde může jít až o celý dvojnásobek, zatímco jindy nebudou vlastnosti součástky pro teploty převyšující +110 °C pro změnu garantovány vůbec. Řešení se uplatní u asistenčních systémů řidiče, v infotainmentu, světlech, při řízení motoru, diagnostice, v telematice, palubní elektronice, při zpracování videa, u systémů HVAC apod.

Odkazy:

[1] https://www.microchip.com/en-us/about/news-releases/products/microchip-launches-10-multi-channel-remote-temperature-sensors