|
DOI: https://doi.org/10.37129/2313-7509.2020.13.1.322-332
ТЕМПЕРАТУРНИЙ КОНТРОЛЕР НА СУЧАСНИХ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ДАТЧИКАХ
|
|
П.А. Швагірев, О.С. Лопаков, В.В. Космачевський, К.О. Мігоренко |
|
АНОТАЦІЯ
Над швидкий розвиток електроніки в останнє десятиліття, а також постійне зменшення ціни на електронні компоненти приводять до того, що багато виробників побутового і промислового устаткування замінюють в продукції, що випускається апаратурі електромеханічні вузли електронними схемами з за багатьма мікроконтролерним управлінням. Регулятор, на біметалічною пластині і механічний таймер поступаються характеристиками електронному регулятору і цифровому таймером.
У даній роботі було дослідження інтелектуального температурного модуля, оскільки в промисловій автоматиці є тенденція широкого застосування таких інтелектуальних датчиків-пристроїв і мікроконтролерів, які виробляють збір інформації, її первинну обробку і подальшу пересилку або храненіе.Такіе модулі можуть працювати автономно, збираючи інформацію про об’єкт вимірювання і накопичуючи її до моменту передачі оператору (реалізуються зазвичай на основі батарейного живлення), або можуть бать об’єднані в сенсорну мережу при цьому постою але взаємодіючи з головним вимірювальним модулем. Харчування датчика виробляється по інтерфейсного кабелю, а в деяких випадках за допомогою сигнальних ліній.Крітеріямі вибору мікроконтролера для даннях цілей будемо вважати:
1.Продуктивність ядра, необхідний розмір пам’яті програм і даних, достатню кількість ліній портів вводу-виводу.
2.Вартість мікроконтролера.
3.Технічні параметри мікроконтролера (діапазон живлячих напруг, робочий температурний діапазон, стійкість до електромагнітних завад).
4.Життєвий цикл обраного сімейства.
5.FLASH-пам’ять програм володіє достатнім ресурсом для програмування (мінімальний ресурс 1000 разів, бажаний 100 000).
6.Зменшення до реально необхідного значення частоти роботи процесора (використання часового кварцу з метою зниження споживання струму)
7.Подача харчування на периферійні мікросхеми (зовнішні АЦП, FLASH-пам’ять) безпосередньо з виходів процесора або через ключові елементи тільки на час їх роботи.
У статті спроектована принципова схема на базі мікроконтролера PIC16F84A, в якій в якості термо-чутливого датчика застосували загальну схемотехнічну модель на базі осередку Брока і операційного підсилювача-компаратора. Особливістю даної микроконтроллерной системи є те, що вона забезпечена Оптрони та сімісторним складанням, що дозволяє підключати потужне навантаження до 20 А і керувати нею дистанційно. Крім того в роботі були розглянуті вольт-температурні характеристики на наявність нелінійності і обгрунтований вибір датчика.
|
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: мікроконтролер, система збору даних, температура, похибка вимірювань.
|
|
|
|
ЛІТЕРАТУРА Линевег Ф. Измерение температур в технике: справочник / под ред. Л.А. Чарихова. – М.: Металлургия, 1980. – 543 с. Макаренко В. Моделирование радиоэлектронных устройств с помощью программы NI Multisim // ЭКиС – Киев: VD MAIS, 2008, No 1. Р.В. Кунц, Л.И. Сучкова, А.Г. Якунин // Измерение, контроль, информатизация: матер. 13-й междунар. науч.-техн. конф. – Т. 2 / ДокладыТУСУРа, No 1 (35), март 2015. – С. 42–46. Microchip. Temperature Sensor Design Guide [Электронный реcурс]. – Режим доступа: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21895d.pdf,(дата обращения: 11.06.2018). Шитиков А. Цифровые датчики температуры от Dallas Semiconductor // Компоненты и технологии. – 2001. – №2 [Электронный реcурс]. http://kit-e.ru/assets/files/pdf/2001_02_48.pdf, свободный (дата обращения: 11.06.2018). |
