Układ kondycjonowania termopar MCP9604 firmy Microchip redukuje koszty i złożoność aplikacji, działających w ekstremalnych temperaturach

Precyzyjny czterokanałowy pomiar temperatury ma kluczowe znaczenie dla aplikacji na liniach produkcyjnych, od przetwórstwa chemicznego i spożywczego, sterowania procesami produkcyjnymi, przez urządzenia medyczne i HVAC, po chłodnictwo, kriogenikę i inne starannie kontrolowane środowiska. Dzięki wprowadzeniu zintegrowanego układu scalonego kondycjonowania termopar MCP9604, firma Microchip Technology pokonała barierę pomiaru termicznego i integracji, tworząc pierwszy jednoprocesorowy, czterokanałowy układ scalony kondycjonowania termopar z interfejsem I2C, który zapewnia dokładność do ±1,5°C i stanowi alternatywę dla dyskretnych i wieloprocesorowych rozwiązań kondycjonowania termopar, które mogą wprowadzać błędy i zwiększać złożoność projektu systemu.

„Przez ponad dwa stulecia termopara była kluczowym narzędziem do pomiaru ekstremalnie wysokich temperatur, ale niezbędnej precyzji i dokładności nie dało się osiągnąć przy poziomie integracji i opłacalności wymaganym w dzisiejszych wymagających zastosowaniach na liniach produkcyjnych” - powiedział Keith Pazul, wiceprezes działu liniowego pomiaru sygnałów mieszanych w Microchip. „Nasze rozwiązanie oferuje teraz połączenie precyzji, integracji i opłacalności, pomagając zmniejszyć zapotrzebowanie na aż 15 dyskretnych komponentów i związane z tym wyzwania projektowe systemu.”

Urządzenie MCP9604 zapewnia zaawansowaną dokładność pomiaru w czterech lokalizacjach termopar, wykorzystując równania wyższego rzędu NIST ITS-90, zamiast liniowych przybliżeń jednego rzędu stosowanych w projektach wzmacniaczy analogowych. Przykładowo, osiąga dokładność dziewiątego rzędu dzięki termoparom typu K, umieszczonym w jednym zintegrowanym układzie scalonym zawierającym przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC), czujniki temperatury z kompensacją spoin zimnych, wzmacniacze i inne komponenty niezbędne dla toru sygnałowego, pomiaru temperatury i silnika matematycznego.

Wyeliminowanie konieczności stosowania zewnętrznych komponentów upraszcza projektowanie PCB, obniża koszty zestawienia materiałów i może pomóc wyeliminować tygodnie kosztownej, czasochłonnej i skomplikowanej walidacji i kalibracji in-line, których wymagają rozwiązania dyskretne w torze sygnału pomiarowego termopar, zanim będą mogły rozpocząć przesyłanie danych do systemu hosta.

MCP9604 oferuje również elastyczność i wszechstronność, obsługując osiem najpopularniejszych typów termopar, w tym opcję J oraz opcję K, umożliwiającą pracę w temperaturach sięgających -200°C. Oprócz obsługi szerokiego zakresu temperatur od -200°C do +1372°C w różnorodnych zastosowaniach przemysłowych, MCP9604 obsługuje również komunikację I2C, co umożliwia łatwą integrację z mikrokontrolerami i innymi systemami cyfrowymi.

Opierając się na wcześniejszych osiągnięciach

MCP9604 bazuje na jednokanałowym układzie scalonym do kondycjonowania termopar firmy Microchip, pierwszym urządzeniu typu „wszystko w jednym” zapewniającym dokładność do ± 1,5°C. Kluczowe kompetencje, które umożliwiły powstanie tego urządzenia, utorowały drogę dla czterokanałowego, jednoprocesorowego układu MCP9604 firmy Microchip, który dostarcza cyfrowy odczyt temperatury z najwyższą dokładnością, typową dla układów kondycjonowania termopar I2C.

Narzędzia programistyczne

Układ MCP9604 obsługiwany jest przez płytkę ewaluacyjną Microchip EV19L27A. Może on łączyć się z maksymalnie czterema termoparami i odczytywać z nich dane, a także zawiera mikrokontroler, który pełni rolę systemu hosta, odbierającego te informacje i kreślącego wykres wybranej termopary. Płytka ewaluacyjna zawiera również bezpłatne oprogramowanie, które można pobrać ze stron internetowych MCP9604 lub EVB.

Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Microchip Technology Inc. w Polsce. Zachęcamy do kontaktu z naszym działem handlowym.