Temperaturkretsar

Temperaturkretsar är elektroniska system som används för att mäta, övervaka och reglera temperatur i olika sammanhang. De består vanligtvis av en temperatursensor, en signalbehandlingsdel och ofta en reglerfunktion som styr en aktor såsom en värmare eller kylare. Användningsområden förekommer inom industriell automation, fordonsapplikationer, konsumentelektronik och medicinsk utrustning.

Vanliga sensorer är termistor (NTC/PTC), RTD (t.ex. Pt100, Pt1000) och termoelement. Termistorers resistans ändras kraftigt med temperatur men är ofta icke-linjär; RTD:er är mycket noggranna och stabila över tiden; termoelement täcker breda temperaturer men kräver kall-junktkompensation och kalibrering. Valet av sensor påverkas av önskad noggrannhet, temperaturområde och miljö.

Signalkonditionering omvandlar sensorutgången till en användbar signal för datainsamling eller styrning. Detta inkluderar spänningsförsörjning eller strömdelning, bryggkoppling eller motståndsbundna nät, förstärkning med instrumentation amplifier, kall-junKtskompensation för termoelement, linjärisering och A/D-omvandling. I längre ledningar används ofta 4-20 mA- eller 0-10 V-standarder för störningsmotstånd.

Typiska arkitekturer omfattar rena mätsystem och reglerkretsar som ingår i en temperaturreglerande loop (till exempel PID). I industriell miljö används ofta sensorutgångar i kombination med PLC eller SCADA-system. Isolering, EMC-skydd och termisk isolering är viktiga krav.

Noggrannhet och tillförlitlighet påverkas av sensorens drift, självuppvärmning i sensorn, miljöförhållanden och åtgärder som kalibrering, temperaturkompensation och regelbunden underhåll. Korrekt design inkluderar också överdragningsskydd och felsökning.