לתחום התעשייתי יש יישומי חיישנים רבים, חישת טמפרטורה, חישת לחץ, חישת לחות וכן הלאה. ובגלל הסביבה התובענית יותר בתחום התעשייתי של ביצועי חיישנים מציבה גם הרבה אתגרים, כגון חיישני NTC צריכים להיות בסביבת- טמפרטורה גבוהה למדידת טמפרטורה, אך גם צריכים להשלים בצורה מהימנה את פונקציית הגנת המעגל.
בתרחישים תעשייתיים, החיישנים השונים הללו מגלים איזו השפעה, ומה צריך לשים לב אליו?
יישומי NTC תעשייתיים
מנקודת המבט של היישום התעשייתי ניתן לומר ש-NTC הוא מגוון רחב מאוד של יישומים, כגון מעגל המרת כוח כלשהו, UPS, כוננים, ארונות בקרה וגלאי אש וכן הלאה. בהמרת הכוח, ניטור טמפרטורה מבוזר IGBT הנפוץ יותר. בגלל השימוש ב-IGBT, MOSFET, המרת הספק של התקנים אלה כוללת AC/DC, DC/DC, DC/AC תהליכים אלה יתחממו, יש לנטר את החום הזה כדי למנוע נזק של IGBT, MOSFET עקב התחממות יתר.
בניטור טמפרטורה מבוזר של IGBT, אפליקציית ה-NTC הנפוצה ביותר מותקנת על גוף הקירור של לוח ה-PCB, שהוא פשוט מאוד להתקנה וניתן לתקן אותו באמצעות ברגים. בדרך כלל, משתמשים ב-NTC עם בורג- ביישום זה, מה שמקל על הפריסה ומאפשר עיצובי חיישנים מותאמים אישית המבוססים על אורכי חוט לאחר שהקצה הקדמי מאובטח באמצעות טבעת בורג. ביישום זה, יש לאטום את ה- NTC עם בית תווית מתכת כדי להבטיח צימוד תרמי טוב של ה- NTC. באופן כללי, ניתן להתאים את עמידות הטמפרטורה הגבוהה של ה-NTC של 125 מעלות לרוב היישומים, אך אם לתרחיש התעשייתי יש דרישות מחמירות יותר של טמפרטורה גבוהה, יש צורך לחזק את בדיקת החיישן.
בשילוב עם מקרי שימוש מעשיים, לתרחיש יהיו כמה דרישות שונות לניטור טמפרטורה. לדוגמה, במערכת UPS, ה-NTC נדרש לנטר את הטמפרטורה של שלושה מקומות לפחות, אחד נמצא בגוף הקירור החוצה כדי לנטר את הטמפרטורה של המיישר והמהפך; השני הוא ב-BMS כדי לנטר את הטמפרטורה של ה-BMS, במיוחד כדי לנטר את סוללות הליתיום-יון, מכיוון שסוללות -ליתיום אינן עמידות בחום-, וכמעט כל טמפרטורת הסוללה לנטר כדי להבטיח שה-BMS לא יתחמם יתר על המידה; השלישית היא ניטור הטמפרטורה של כל מערכת ה-UPS בתוך הארון, מה שמצריך שימוש ב-NTC לניטור הטמפרטורה. שלישית, הטמפרטורה של כל מערכת ה-UPS מנוטרת בתוך הארון, ומספר ה-NTCs לשימוש תלוי בגודל ה-UPS.
ביישומי המרת הספק זה, מגמת המודולריזציה היא מאוד ברורה, על מנת לעמוד במגמה זו NTC בתכנון וייצור של תשומת לב רבה יש להקדיש למקום. קודם כל, יש להשתמש בתהליך המוליכים למחצה של סינטרה והדבקה כדי לחבר את ה-NTC של השבב ללוח. על מנת לשפר את הביצועים התרמיים של ה-NTC, חלק מהיצרנים ישתמשו גם בטכנולוגיית הדפסת מסך כדי לבצע את הציפוי כדי להבטיח שניתן להבטיח את האמינות של תקופת הטמפרטורה הגבוהה התעשייתית. ניתן להרכיב את ה-NTC של השבבים הנלווים ישירות ל-IPM כדי למדוד את הטמפרטורה ליד ה-IGBT, ומכיוון שהם מחוברים ישירות ללוח, יש להם תכונות צימוד תרמי מעולות.
חישת לחץ בתעשייה
קטגוריה מרכזית נוספת של יישומי חישה היא חיישני לחץ. ישנם יישומים תעשייתיים רבים המשתמשים בציוד הידראולי או פנאומטי, הדורשים חיישני לחץ כדי לשלוט בלחץ הגזים והנוזלים. אלמנט חישת לחץ piezoresistive סיליקון משמש לעתים קרובות בתרחישים תעשייתיים חישת לחץ, עקרון הפעולה הוא למעשה גשר Wheatstone, כאשר הלחץ של הגז או הנוזל הפועלים על הסרעפת של האלמנט כך שעיוות הסרעפת, מספר נגדים מייצרים דפורמציה, וכתוצאה מכך הפלט של הפלטים השונים, ולאחר מכן לקבוע את גודל הלחץ.
מדידת לחץ מחולקת לסוגים רבים של לחץ, חלקם מודדים לחץ מודד, חלקם מודדים את הצד האחורי של הלחץ המוחלט, חלקם מודדות את הצד הקדמי של הלחץ המוחלט, לכל סוג מדידה יש טווח מדידה שונה. יש לציין שחלק מהגוף הנמדד הוא קורוזיבי, יש צורך לבחור בליבה המלאה בשמן, כלומר, השבב מוקף בליבה המלאה בשמן, ולאחר מכן את כל הליבה לתוך חיישן לחץ, על מנת למנוע מגע ישיר עם קורוזיה הרכיבים של הגוף הנמדד וכתוצאה מכך נזק. למעשה, כאן קשור גם לבחירת הזכוכית התומכת, לחץ מד, לחץ מוחלט אחורי, לחץ מוחלט קדמי צריך לבחור את הבחירה של זכוכית גיבוי אינם זהים.
יכולת לחץ יתר של חיישן לחץ היא ביצועים אינטואיטיביים מאוד, על מנת לשפר את יכולת לחץ היתר, ניתן לממש על ידי הפחתת נפח החלל או הגדלת שטח ההדבקה של זכוכית הסיליקון. שיפור זה הוא משמעותי ולעיתים יכול להכפיל את יכולת לחץ היתר של המכשיר.
קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום ליישומי ממירים תעשייתיים
ניתן למצוא שימוש בממירים בכל מקום בתחום התעשייתי, הן על מנת להשיג חיסכון באנרגיה והן על מנת לצמצם את אובדן המנוע ובכך לשפר את חיי המנוע. חלק המהפך של ממיר התדרים יפיק אדווה גדולה במהלך אפנון, וקליטה ושחרור האנרגיה במהלך תהליך האפנון צריכים להיתמך בקיבול DC-LINK מספיק.
קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום הם בחירה נפוצה בממירים תעשייתיים, אנו יודעים שיש מגוון קבלים במשפחת הקבלים, והתכונה הגדולה ביותר של קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום היא הקיבולת הגדולה ביותר ליחידת נפח והעלות הנמוכה ביותר ליחידת קיבולת, שני המאפיינים הללו הופכים אותו לבחירה הראשונה עבור ממירים תעשייתיים. צריך לשים לב למתח המדורג של קבלים עם ארבע ליבות -לשמור מרווח בטיחות, בדרך כלל שמור בין 5% ל-10%, חלקם בשיא הבסיס פלוס 50V או אפילו יותר.
ממירי סרוו דומים לממירים למטרות כלליות-, אך מכיוון שממירי סרוו מגיבים מהר יותר ומדויק יותר, הם דורשים דרישות קיבולת עומס יתר גדולות יותר. לכן, הקבלים האלקטרוליטיים מאלומיניום המשמשים בממירי סרוו יהיו בעלי דירוג מתח גבוה יותר מאשר אותו סוג של ממירים לשימוש כללי-, ודרישה זו ידועה בתעשייה כדרישת הטעינה/הפריקה המהירה. לתעשייה הנוכחית אין תקן משותף לטעינה ופריקה מהירה, אך בעיקרון תידרש לעמוד בתנאים הבאים, עבור קבלים מסוג bullhorn, מתח הפרש מתח טעינה ופריקה ל-150V, תדר 6Hz, כדי להיות מסוגל לעמוד ב-50 מיליון מחזורים, עבור הבורג-voltage frequency 50 3Hz, כדי לעמוד ב-20 מיליון מחזורים. במילים פשוטות, קבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום 220V כללי מהפך המשמשים ב-400V, בעוד שיש צורך באותו סרוו במקרה של 450V.
תַקצִיר
לתעשיית התהליכים יש מקבץ גדול של מכונות או מערכות וחיבורים התלויים בחיישנים לתפקוד תקין, וחיישנים ביישומים תעשייתיים ממלאים תפקיד חיוני. חיישנים אלו צריכים להיבחר כדי לקחת בחשבון את הדרישות הקשות של הסביבה התעשייתית ולהיות אמינים מספיק כדי למנוע כתמים עיוורים בתהליך המפעל, ובכך להשיג ייצור באיכות גבוהה.