Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

TL431 jako czujnik temperatury

_jta_ 17 Lip 2017 15:34 660 5
  • #1 17 Lip 2017 15:34
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Podłączyłem TL431 do ADS1115 (ADC z interfejsem I²C), do innego kanału podłączyłem akumulator NiCd umieszczony w pudełku z jakąś izolacją cieplną (żeby nie mieć dużych wahań temperatury akumulatora, a przez to jego napięcia), oprócz tego podłączyłem dwa DS18B20 (termometry cyfrowe) i rejestrowałem dane z tego wszystkiego - wynik poniżej:
    TL431 jako czujnik temperatury

    Górny wykres: zielone - temperatura przy TL431 i ADS1115, czerwone - temperatura w pudełku z akumulatorem, obie temperatury mierzone przy użyciu DS18B20, podane w °C. Środkowy: wynik pomiaru napięcia z akumulatora w mV (powoli i prawie równomiernie opada - to jest sprawdzian, czy zmiany temperatury nie wpływają na działanie ADS1115; według innych pomiarów, napięcie akumulatora NiCd maleje o około 0.2mV przy wzroście temperatury o 1°C). Dolny: wynik pomiaru napięcia na TL431, w mV.

    Jak widać z tych wykresów, napięcie na TL431 pięknie pokazuje zmiany temperatury, z dużo lepszą rozdzielczością, niż daje DS18B20 (ustawiony na pełną rozdzielczość, czyli 1/16 °C). Najwyraźniej przeoczyliśmy przedtem fakt, że TL431 jest świetnym czujnikiem temperatury.

    0 5
  • #2 17 Lip 2017 16:51
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    tylko że TL431 jest programowywalną diodą zenera i napięcie zależy w dużej mierze od dzielnika na rezystorach. Jeśli zmienia się rezystancja rezystorów w dziedzinie temperatury to i zmieni się napięcie na TL431.
    Każdy nowy układ będzie wymagał kalibracji a i z czasem jego charakterystyka może się zmieniać. Dodatkowo do poprawnej pracy TL431 potrzeba 1mA a DS18B20 może pracować z zasilania pasożytniczego no i masz jakąś gwarancję powtarzalności pomiarów dla różnych IC DS18B20 a na TL431 nie masz takiej pewności.

    0
  • #3 17 Lip 2017 17:08
    _jta_
    Specjalista elektronik

    To był sam TL431A bez dzielnika (katoda i R zwarte) z prądem 1mA (według noty katalogowej TI, do prawidłowego działania TL431A typowo wystarcza 0.4mA, zawsze 0.6mA).

    Ale oczywiście na trzymanie kalibracji dla pomiaru temperatury przez TL431 nie liczę, ani na liniowość zależności napięcia od temperatury - dlatego zamieściłem to w Hyde Parku.

    0
  • #4 17 Lip 2017 21:08
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Ciekawe.
    Na oko 1mV/1°C podczas gdy skrajne przypadki charakterystyk z dokumentacji "Figure 1. Reference Voltage vs Free-air Temperature" dają max 1mV/5°C
    Może ma znaczenie że tą charakterystykę zdjęto dla prądu 10mA.

    Zależność napięcia od temperatury w TL431 to wynik niedokładnej kompensacji napięć o dodatnim i ujemnym współczynniku temperaturowym wewwnątrz, spodziewał bym się że wraz z pogarszaniem się tej dokładności napięcie referencyjne będzie znacząco odbiegać od ideału.

    0
  • #5 17 Lip 2017 23:17
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Hm... może sklep, w którym kupowałem te TL431, zakupił je z odpadów produkcyjnych, i one nie trzymają parametrów?

    Mógłbym spróbować zwiększyć prąd do 10mA, jak znajdę na to czas, ale wyniki będę miał dopiero w środę po południu.

    0
  • #6 19 Lip 2017 17:36
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Zwiększyłem prąd TL431 do około 11mA. Niestety akumulator był przez jakiś czas bez obciążenia, więc potem po podłączeniu napięcie szybko spadało.
    TL431 jako czujnik temperatury
    TL431 jako czujnik temperatury

    0
  Szukaj w 5mln produktów