集成型溫度傳感器散熱難題解決方案

　　隨著電子系統(tǒng)越來越朝著多功能、更高性能和更小封裝的趨勢發(fā)展，系統(tǒng)散熱問題日漸成為設(shè)計環(huán)節(jié)中必須考慮的因素。系統(tǒng)過熱會降低性能，損壞元件或產(chǎn)生安全隱患。為跟蹤并降低系統(tǒng)散熱而引發(fā)的問題，通常需要監(jiān)控兩個參數(shù)：持續(xù)溫度測量和過熱警報。

　　用于進行持續(xù)溫度測量和過熱警報指示的傳統(tǒng)分離元件電路在傳感器元件中使用熱敏電阻器(熱敏電阻)，通常采用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻。隨著溫度的升高，NTC熱敏電阻的電阻值降低。

　　處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于采集溫度模擬電壓(VteMP)。當(dāng)溫度超出臨界值時，數(shù)字比較器的輸出端會驅(qū)動處理器的輸入端進行提示。

　　電壓分頻器直接衍生模擬溫度信號，作為熱敏電阻溫度模擬信號的電壓電平。RBIAS電阻器能夠設(shè)置電路增益，并使熱敏電阻保持在允許的功率內(nèi)工作，從而最大限度地減小溫度導(dǎo)致的電阻誤差。過熱警報通過將熱敏電阻的輸出端與比較器的輸入端相連接而產(chǎn)生。參考電壓與比較器的另一輸入端相連，以設(shè)置比較器輸出端被激活的電壓值(過熱電平)。通過采用磁滯反饋回路用于避免比較器在VTEMP等于VREF時來回快速開關(guān)。但是分立熱敏電阻解決方案會存在許多設(shè)計問題。而LM57集成模擬溫度傳感器和溫度開關(guān)能夠解決這些設(shè)計問題，并提高系統(tǒng)的性能。

　　NTC電路的另一個誤差源是VTRIP的誤差。最大程度降低這一誤差的一種途徑是使用高精度參考端。但是，比較器的輸入端會收集到來自參考端的噪聲。比較器的跳脫點會隨著噪聲產(chǎn)生的信號電平的變化而不同。LM57采用一種專利技術(shù)從而解決了這個問題。用戶可以通過選擇兩個電阻器RSENSE1和RSENSE2的值設(shè)置VTRIP的值。LM57使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器確定跳脫電壓范圍。只要感應(yīng)線路中電壓在指定范圍內(nèi)，跳脫溫度就不會產(chǎn)生變化。這表示LM57感應(yīng)輸入不會受到輸入端適量噪聲的影響。這還意味著只要電阻器的容差在1%或更低，各電阻器的跳脫點就不會變化。

　　在傳感器測量中獲得最大的精確度需要注意量化噪聲誤差，這是由模擬信號向二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的誤差。模擬信號經(jīng)過數(shù)字化，得出的是一個接近實際測得模擬值的數(shù)字值。數(shù)字測量的最小增量(LSB)是將模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓除以模數(shù)轉(zhuǎn)換器的可數(shù)代碼數(shù)得出的電壓。例如，使用2.56V參考電壓的8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的LSB值為2.56V÷28=10mV。測得的模擬值和數(shù)字值之間的任何差值將稱為轉(zhuǎn)換中的誤差，這被稱為轉(zhuǎn)換噪聲或轉(zhuǎn)換誤差。例如，如果嘗試采集1.384V信號，此信號經(jīng)數(shù)字化獲得接近10mV的值，假設(shè)達(dá)到1.380V，則采樣值具有4mV的轉(zhuǎn)換噪聲值。

　　那么，此噪聲在溫度誤差中意味著什么?答案取決于傳感器輸出的增益。傳感器的增益幅度越大，就越少受到噪聲的影響——傳感器增益越高，量化噪聲產(chǎn)生的誤差越小。

　　由于采取單一封裝，體積小，從而節(jié)省了板空間和生產(chǎn)成本，并提高了質(zhì)量。如果在分立解決方案中結(jié)合多個元件將占用更大板空間，因為各元件間需要保持最小間距。設(shè)計每增加一個新元件，在電路中放置該元件的成本就累加到產(chǎn)品成本中。每個附加元件都需要增加一個設(shè)備和兩個或更多連線，因此在設(shè)計中需要考慮更多的問題。

　　目前自控閥門市場首要存在諸多問題，首先，有的經(jīng)營者圖便宜，買著無廠無名的閥門，打上著名廠家的銘牌及合格證，對正規(guī)閥門企業(yè)的名譽造成極大損害。

　　其次，缺乏創(chuàng)新閥門，有些經(jīng)營者經(jīng)過對廢舊閥門簡單除銹后油漆二次出售，給工程質(zhì)量帶來極大的安全隱患。透過對自控閥門市場的剖析不難發(fā)現(xiàn)，我國自控閥門產(chǎn)品市場有著廣泛的發(fā)展前景，但必須經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)市場秩序和嚴(yán)厲的處罰，消除惡性競爭，在這里呼吁廣大同業(yè)者提高良知和期待政府加大質(zhì)量監(jiān)管力度。

　　2013年秋天，新的國家領(lǐng)導(dǎo)班子肯定會拿出一攬子改革計劃，相信隨著世界經(jīng)濟回暖潮流，自控閥門產(chǎn)品的進出口也將有所見長。但由于在高端技術(shù)上與國外的費希爾，羅托克等著名廠商相比仍存在較大差距，缺少專業(yè)人才已成為制約我國自控閥門產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的瓶頸，這勢必會影響我國自控閥門產(chǎn)業(yè)的世界競爭力。在未來相當(dāng)長一段時期內(nèi)，產(chǎn)品技術(shù)將成為制約我國自控閥門產(chǎn)品發(fā)展的又一個瓶頸。

　　從總體來說，我國閥門市場價格比較平穩(wěn)，每年雖然略有升降，但幅度都很小。從華北閥門市場看，就發(fā)現(xiàn)了許多企業(yè)為贏利以次充好，嚴(yán)重的擾亂了閥門市場。

　　閥門市場主要存在的問題為：一、部分經(jīng)營者購買無廠名廠址的閥門，打印知名廠家的名牌及合格證，對合格閥門企業(yè)的聲譽造成嚴(yán)重危害。二、翻新閥門，部分經(jīng)營者通過對廢舊閥門重新油漆后第二次銷售，給工程質(zhì)量帶來嚴(yán)重的安全隱患。

　　各種液壓控制閥的規(guī)格型號，可以系統(tǒng)的最高壓力和通過閥的實際流量(從工況圖和系統(tǒng)圖查得)為依據(jù)并考慮閥的控制特性、穩(wěn)定性及油口尺寸、外形尺寸、安裝連接方式、操縱方式等，從產(chǎn)品樣本或型錄中選取。金澤液壓生產(chǎn)的液壓系統(tǒng)中配套各類液壓控制閥選擇注意事項如下：

　　1、液壓閥的實際流量

　　液壓閥的實際流量與油路的串、并聯(lián)有關(guān)：串聯(lián)油路各處流量相等；同時工作的并聯(lián)油路的流量等于各條油路流量之和。此外，對于采用單活塞桿液壓缸的系統(tǒng)，要注意活塞外伸和內(nèi)縮時的回油流量的不同：內(nèi)縮時無桿腔回油與外伸時有桿腔回油的流量之比，與兩腔面積之比相等。

　　2、液壓閥的額定壓力和額定流量

　　各液壓控制閥的額定壓力和額定流量一般應(yīng)與其使用壓力和流量相接近。對于可靠性要求較高的系統(tǒng)，閥的額定壓力應(yīng)高出其使用壓力較多。如果額定壓力和額定流量小于使用壓力和流量，則易引起液壓卡緊和液壓動力并對閥的工作品質(zhì)產(chǎn)生不良影響；對于系統(tǒng)中的順序閥和減壓閥，其通過流量不應(yīng)遠(yuǎn)小于額定流量，否則易產(chǎn)生振動或其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。對于流量閥，應(yīng)注意其最小穩(wěn)定流量。

　　3、液壓閥的安裝連接方式

　　由于閥的安裝連接方式對后續(xù)設(shè)計的液壓裝置的結(jié)構(gòu)型式有決定性的影響，所以選擇液壓閥時應(yīng)對液壓控制裝置的集成方式做到心中有數(shù)。例如采用板式連接液壓閥，因閥可以裝在油路板或油路塊上，一方面便于系統(tǒng)集成化和液壓裝置設(shè)計合理化，另一方面更換液壓閥時不需拆卸油管，安裝維護較為方便；如果采用疊加閥，則需根據(jù)壓力和流量研究疊加閥的系列型譜進行選型，等等。

　　4、方向控制閥的選用

　　對于結(jié)構(gòu)簡單的普通單向閥，主要應(yīng)注意其開啟壓力的合理選用：較低的開啟壓力，可以減小液流經(jīng)過單向閥的阻力損失；但是，對于作背壓閥使用的單向閥，其開啟壓力較高，以保證足夠的背壓力。對于液控單向閥，除了本款換向閥中相關(guān)的注意事項外，為避免引起系統(tǒng)的異常振動和噪音，還應(yīng)注意合理選用其泄壓方式：當(dāng)液控單向閥的出口存在背壓時，宜選用外泄式，其他情況可選內(nèi)泄式。

　　對于換向閥，應(yīng)注意從滿足系統(tǒng)對自動化和運行周期的要求出發(fā)，從手動、機械、電磁、電液動等型式中合理選用其操縱式。正確選用滑閥式換向閥的中位機能并把握其過渡準(zhǔn)狀態(tài)機能。對于采用液壓鎖(雙液控單向閥)鎖緊液壓執(zhí)行器的系統(tǒng)，應(yīng)選用“H”、“Y”形中位機能的滑閥式換向閥，以使換向閥中位時，兩個液控單向閥的控制腔均通油箱，保證液壓控單向閥可靠復(fù)位和液壓執(zhí)行器的良好鎖緊狀態(tài)。所選用的滑閥式換向閥的中位機能在換向過渡位置，不應(yīng)出現(xiàn)油路完全堵死情況，否則將導(dǎo)致系統(tǒng)瞬間壓力無窮大并引起管道爆破等事故。