O campo industrial tem muitas aplicações de sensores, detecção de temperatura, detecção de pressão, detecção de umidade e assim por diante. E devido ao ambiente mais exigente no campo industrial, o desempenho do sensor também apresenta muitos desafios, como os sensores NTC precisam estar em um ambiente de alta-temperatura para medição de temperatura, mas também precisam completar de forma confiável a função de proteção do circuito.
Em cenários industriais, que efeito esses vários sensores exercem e em que é preciso prestar atenção a isso?
Aplicações industriais NTC
Do ponto de vista da aplicação industrial, pode-se dizer que o NTC tem uma ampla gama de aplicações, como alguns circuitos de conversão de energia, UPS, drives, gabinetes de controle e detectores de incêndio e assim por diante. Na conversão de energia, o monitoramento de temperatura distribuído IGBT mais comum. Devido ao uso de IGBT, MOSFET, a conversão de energia desses dispositivos envolve AC/DC, DC/DC, DC/AC, esses processos aquecem, esse calor precisa ser monitorado para evitar danos ao IGBT e MOSFET devido ao superaquecimento.
No monitoramento distribuído de temperatura IGBT, a aplicação NTC mais comum é montada no dissipador de calor da placa PCB, que é muito simples de instalar e pode ser fixada com parafusos. Geralmente, NTCs-parafusados são usados nesta aplicação, o que facilita a implantação e permite designs de sensores personalizados com base no comprimento dos fios após a extremidade frontal ter sido fixada com um anel de parafuso. Nesta aplicação, o NTC precisa ser vedado com uma caixa de etiqueta metálica para garantir um bom acoplamento térmico do NTC. De modo geral, a resistência a altas temperaturas de 125 graus do NTC pode ser adaptada à maioria das aplicações, mas se o cenário industrial tiver requisitos mais rigorosos para altas temperaturas, é necessário fortalecer a sonda do sensor.
Combinado com casos de uso prático, o cenário terá alguns requisitos diferentes para monitoramento de temperatura. Por exemplo, no sistema UPS, o NTC é necessário para monitorar a temperatura de pelo menos três locais, um está no dissipador de calor para monitorar a temperatura do retificador e do inversor; a segunda é no BMS para monitorar a temperatura do BMS, especialmente para monitorar as baterias de-íon de lítio, porque as baterias de-íon de lítio não são resistentes ao calor-e quase todas as temperaturas da bateria devem ser monitoradas para garantir que o BMS não superaqueça; a terceira é monitorar a temperatura de todo o sistema UPS dentro do gabinete, o que requer o uso do NTC para monitorar a temperatura. Terceiro, a temperatura de todo o sistema UPS é monitorada dentro do gabinete, e o número de NTCs a serem usados depende do tamanho do UPS.
Nessas aplicações de conversão de energia, a tendência de modularização é muito óbvia, para atender a essa tendência o NTC no projeto e na fabricação de muita atenção precisa ser dada ao local. Em primeiro lugar, o processo semicondutor de sinterização e ligação deve ser utilizado para conectar os NTCs do chip à placa. A fim de melhorar o desempenho térmico do NTC, alguns fabricantes também utilizarão tecnologia de serigrafia para realizar o revestimento para garantir que a confiabilidade do período industrial de alta temperatura possa ser garantida. Esses NTCs de chip ligáveis podem ser montados diretamente no IPM para medir a temperatura próxima ao IGBT e, como são fixados diretamente na placa, possuem excelentes propriedades de acoplamento térmico.
Sensor de pressão na indústria
Outra categoria importante de aplicações de detecção são os sensores de pressão. Existem muitas aplicações industriais que utilizam equipamentos hidráulicos ou pneumáticos, que requerem sensores de pressão para controlar a pressão de gases e fluidos. O elemento sensor de pressão piezoresistivo de silício é frequentemente usado em cenários industriais de detecção de pressão, o princípio de operação é na verdade uma ponte de Wheatstone, quando a pressão do gás ou fluido atua no diafragma do elemento de modo que a deformação do diafragma, vários resistores produzem deformação, resultando na saída das diferentes saídas e, em seguida, determine o tamanho da saída para determinar o tamanho da pressão.
A medição de pressão é dividida em muitos tipos de pressão, alguns medem a pressão manométrica, alguns medem o verso da pressão absoluta, alguns medem o lado frontal da pressão absoluta, cada tipo de medição tem uma faixa de medição diferente. Deve-se observar que parte do corpo medido é corrosivo, é necessário escolher o núcleo-preenchido com óleo, ou seja, o chip é encapsulado no núcleo-preenchido com óleo e, em seguida, todo o núcleo em um sensor de pressão, para evitar contato direto com a corrosão do componente do corpo medido, resultando em danos. Na verdade, aqui também está relacionado à escolha do vidro de apoio, pressão manométrica, pressão absoluta traseira, pressão absoluta frontal precisa escolher a escolha do vidro de apoio não são os mesmos.
A capacidade de sobrepressão do sensor de pressão é um desempenho muito intuitivo, a fim de aumentar a capacidade de sobrepressão, pode ser realizada reduzindo o volume da cavidade ou aumentando a área de ligação do vidro de silício. Esta melhoria é significativa e às vezes pode duplicar a capacidade de sobrepressão do dispositivo.
Capacitores eletrolíticos de alumínio para aplicações de inversores industriais
A utilização de inversores pode ser encontrada em todo o setor industrial, tanto para obter economia de energia quanto para reduzir as perdas do motor, melhorando assim a vida útil do motor. A parte inversora do conversor de frequência gerará grande ondulação durante a modulação, e a absorção e liberação de energia durante o processo de modulação precisam ser suportadas por capacitância DC-LINK suficiente.
Capacitores eletrolíticos de alumínio são uma escolha comum em inversores industriais, sabemos que há uma variedade de capacitores na família de capacitores, e a maior característica dos capacitores eletrolíticos de alumínio é a maior capacidade por unidade de volume e o menor custo por unidade de capacidade, essas duas características os tornam a primeira escolha para inversores industriais. É preciso ficar atento à tensão nominal do capacitor do inversor quad-core, é preciso reservar uma margem de segurança, geralmente reservada de 5% a 10%, algumas no pico da base mais 50V ou até mais.
Os servoinversores são semelhantes aos{0}inversores de uso geral, mas como os servoinversores respondem com mais rapidez e precisão, eles exigem maiores requisitos de capacidade de sobrecarga. Portanto, os capacitores eletrolíticos de alumínio usados em servoinversores terão uma classificação de tensão mais alta do que o mesmo tipo de inversores-de uso geral, e esse requisito é conhecido na indústria como requisito de carga/descarga rápida. A indústria atual não possui um padrão comum para carga e descarga rápida, mas basicamente será necessária para atender às seguintes condições, para os capacitores do tipo megafone, tensão diferencial de carga e descarga de tensão de 150 V, frequência de 6 Hz, para poder atender aos 50 milhões de ciclos, para a tensão diferencial do capacitor tipo parafuso - também é de 150 V, frequência de 3 Hz, para atender aos 20 milhões ciclos. Simplificando, o inversor geral de capacitores eletrolíticos de alumínio de 220V é usado em 400V, enquanto o mesmo servo precisa ser necessário no caso de 450V.
Resumo
A indústria de processos possui um grande conjunto de máquinas ou sistemas e interconexões que dependem de sensores para seu funcionamento adequado, e os sensores em aplicações industriais desempenham um papel vital. Esses sensores precisam ser selecionados para levar em conta os rigorosos requisitos do ambiente industrial e serem confiáveis o suficiente para eliminar pontos cegos no processo de fábrica, alcançando assim uma produção de alta qualidade.