Tendência de desenvolvimento de sensores de temperatura inteligentes

A tendência de desenvolvimento de sensores de temperatura inteligentes

O sensor de temperatura é um sensor desenvolvido há mais tempo e amplamente utilizado. Desde o início do século XVII, quando Galileu inventou o term?metro e o higr?metro, as pessoas come?aram a medir a temperatura, e o sensor que realmente converte a temperatura em sinais elétricos é o sensor de termopar, inventado pelo físico alem?o Saibe em 1821.

Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, as exigências em rela??o às tecnologias de medi??o e automa??o também aumentam. O desenvolvimento de sensores de temperatura passou, em linhas gerais, por três estágios: sensores de temperatura discretos tradicionais (incluindo componentes sensíveis), sensores/controladores de temperatura analógicos integrados e sensores de temperatura inteligentes. Atualmente, os novos sensores de temperatura est?o evoluindo do analógico para o digital, do integrado para o inteligente e o conectado em rede.

1. Sensor de temperatura discreto

O sensor termopar é um sensor discreto tradicional e o sensor de temperatura mais utilizado em medi??es industriais. Seu princípio de funcionamento baseia-se no efeito Seebeck, ou seja, em um circuito composto por dois fios metálicos, se as jun??es mantiverem temperaturas diferentes, uma for?a eletromotriz correspondente à diferen?a de temperatura será gerada no circuito. O termopar possui estrutura simples, ampla faixa de temperatura de opera??o, resposta rápida, medi??o precisa e boa reprodutibilidade. Ele também pode medir a temperatura de microzonas com um fio de acoplamento fino e n?o requer fonte de alimenta??o externa.

2. Sensor/controlador de temperatura integrado

(1) Sensor de temperatura integrado analógico

O sensor integrado é fabricado por meio de um processo de integra??o de semicondutores de silício, sendo também chamado de sensor de silício ou sensor de temperatura integrado monolítico. O sensor de temperatura integrado analógico surgiu na década de 1980. Trata-se de um circuito integrado dedicado que integra o sensor de temperatura em um único chip, capaz de realizar medi??es de temperatura e emitir sinais analógicos. As principais características do sensor de temperatura integrado analógico s?o: fun??o única (apenas medi??o de temperatura), pequeno erro de medi??o de temperatura, baixo custo, alta velocidade de resposta, longo alcance de transmiss?o, tamanho reduzido e baixo consumo de energia, sendo adequado para medi??o e controle de temperatura a longa dist?ncia. Requer calibra??o n?o linear e possui circuito periférico simples. Atualmente, é o sensor integrado mais utilizado no Brasil e no exterior.

(2) Controlador de temperatura integrado analógico

Um controlador de temperatura analógico integrado inclui principalmente um interruptor de controle de temperatura e um controlador de temperatura programável. Alguns controladores de temperatura integrados aprimorados também incluem conversores A/D e programas integrados, apresentando algumas semelhan?as com sensores de temperatura inteligentes. No entanto, trata-se de um sistema aut?nomo e n?o está sob o controle do microprocessador durante seu funcionamento. Essa é a principal diferen?a entre os dois.

Três sensores de temperatura inteligentes

O sensor de temperatura inteligente (também conhecido como sensor de temperatura digital) surgiu em meados da década de 1990. Ele representa a cristaliza??o da tecnologia microeletr?nica, da tecnologia da computa??o e da tecnologia de teste automatizado (ATE). Atualmente, diversos produtos da série de sensores de temperatura inteligentes foram desenvolvidos internacionalmente. O sensor de temperatura inteligente contém sensor de temperatura, conversor A/D, processador de sinal, memória (ou registrador) e circuito de interface. Alguns produtos também incluem multiplexadores, controlador central (CPU), memória de acesso aleatório (RAM) e memória somente de leitura (ROM). A característica do sensor de temperatura inteligente é que ele pode fornecer dados de temperatura e variáveis ??de controle de temperatura relacionadas, e se adaptar a vários microcontroladores (MCUs); ele implementa a fun??o de teste por meio de software com base no hardware, e seu grau de inteligência também depende do nível de desenvolvimento do software.

Após a entrada no século XXI, os sensores de temperatura inteligentes est?o avan?ando rapidamente em dire??o a tecnologias de ponta, como alta precis?o, multifuncionalidade, padroniza??o de barramento, alta confiabilidade e seguran?a, desenvolvimento de sensores virtuais e sensores em rede, e desenvolvimento de sistemas de medi??o de temperatura em chip único. Com a implementa??o de uma série de políticas e medidas favoráveis ??ao desenvolvimento da indústria de sensores de temperatura, o setor vislumbrará enormes oportunidades de crescimento no futuro.

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