حسگر دما پلاستیکی SMT172

یک مشابه برای سنسور دمای SMT172، سنسور DS18B20 می‌باشد. سنسور DS18B20 نیز یک سنسور دمای دیجیتال است که توسط شرکت Maxim Integrated تولید می‌شود. این دو سنسور در اصل به منظور اندازه‌گیری دما در برنامه‌های مختلف الکترونیکی و کنترل ترموستات‌ها استفاده می‌شوند.

مشخصات مهم سنسور DS18B20 عبارتند از:

1. رابط ارتباطی: سنسور DS18B20 از رابط ارتباطی OneWire برای ارتباط با میکروکنترلرها و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌کند.
2. محدوده دمایی: محدوده دمایی گسترده که این سنسور قادر به اندازه‌گیری آن است.
3. دقت: دقت بالا در اندازه‌گیری دما.
4. حساسیت به تغییرات دما: سرعت بالا در تشخیص تغییرات دما.
5. رزولوشن: قابلیت اندازه‌گیری با رزولوشن بالا.
6. حافظه داخلی: دارای حافظه داخلی برای ذخیره تنظیمات و شناسه یکتا.

سنسور SMT172 یک سنسور دمای دیجیتال بسیار کم‌مصرف و دقیق از شرکت Smartec است که برای اندازه‌گیری دما در محدوده گسترده‌ای طراحی شده است. این سنسور با خروجی PWM (مدولاسیون عرض پالس) کار می‌کند و به دلیل مصرف انرژی بسیار پایین، دقت بالا، و سهولت اتصال به میکروکنترلرها بدون نیاز به مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)، در پروژه‌های مختلف از جمله IoT، پزشکی، و صنعتی بسیار محبوب است. این سنسور در بسته‌بندی‌های مختلفی مانند TO-18، TO-92، TO-220، SOIC-8L، و SOT223 عرضه می‌شود و برای کاربردهایی که دقت و مصرف کم انرژی اهمیت دارد، ایده‌آل است.

مشخصات عملیاتی سنسور SMT172

بر اساس اطلاعات موجود از دیتاشیت و منابع معتبر، مشخصات کلیدی SMT172 عبارت‌اند از:

• محدوده اندازه‌گیری دما:
  • از -45 تا +130 درجه سانتی‌گراد
• دقت:
  • ±0.1 درجه سانتی‌گراد در محدوده -20 تا +60 درجه سانتی‌گراد (برای بسته‌بندی TO-18)
  • ±0.25 درجه سانتی‌گراد در محدوده -10 تا +100 درجه سانتی‌گراد
  • ±0.4 درجه سانتی‌گراد در کل محدوده (-45 تا +130 درجه سانتی‌گراد)
• رزولوشن:
  • کمتر از 0.001 درجه سانتی‌گراد (بسته به روش اندازه‌گیری و میکروکنترلر)
  • با CPU 16 مگاهرتزی و زمان تبدیل 30 میلی‌ثانیه، رزولوشن حدود 0.01 درجه سانتی‌گراد
• ولتاژ تغذیه:
  • 2.7 تا 5.5 ولت (مناسب برای اکثر میکروکنترلرها مانند STM32 یا AVR)
• مصرف جریان:
  • 60 میکروآمپر در حالت فعال
  • میانگین 220 نانوآمپر (به دلیل سرعت تبدیل بالا)
• خروجی:
  • سیگنال PWM (مدولاسیون عرض پالس) که دیوتی سایکل (Duty Cycle) آن متناسب با دمای اندازه‌گیری‌شده تغییر می‌کند
  • امکان اتصال مستقیم به میکروکنترلر بدون نیاز به ADC (با استفاده از تایمر داخلی میکروکنترلر)
• سرعت تبدیل:
  • بیش از 4000 خروجی در ثانیه (در دمای اتاق)
• نویز:
  • بسیار پایین (کمتر از 0.001 درجه سانتی‌گراد)
• بسته‌بندی:

• TO-18، TO-92، TO-220، SOIC-8L، SOT223، و Naked Die

• پین‌ها:
  • 3 پایه: تغذیه (VCC)، زمین (GND)، و خروجی PWM
• پایداری بلندمدت:
  • هیسترزیس کمتر از ±0.02 درجه سانتی‌گراد در سیکل حرارتی
  • در شرایط سخت (200 درجه سانتی‌گراد به مدت 48 ساعت)، درفت کمتر از ±0.05 درجه سانتی‌گراد
  • در دمای اتاق (22 درجه سانتی‌گراد)، درفت کمتر از 5.8 میلی‌کلوین در سال
• ویژگی‌های اضافی:
  • استفاده از تکنیک Dynamic Element Matching (DEM) برای حذف خطای ناهماهنگی قطعات
  • کالیبراسیون دقیق با روش‌های پیشرفته
  • قابلیت اتصال کابل تا 20 متر برای کاربردهای حسگری از راه دور
  • مصرف انرژی بسیار پایین (0.36 میکروژول به ازای هر اندازه‌گیری)

ساختار سنسور SMT172

سنسور SMT172 از فناوری حسگری دمای سیلیکونی پیشرفته استفاده می‌کند:

1. المان حسگر:
   • از تراشه سیلیکونی با تکنیک‌های طراحی IC پیشرفته برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کند.
   • کالیبراسیون دقیق برای دستیابی به دقت بالا (±0.1 درجه سانتی‌گراد) اعمال شده است.
2. خروجی PWM:
   • سیگنال خروجی به‌صورت پالس مربعی است که دیوتی سایکل آن متناسب با دما تغییر می‌کند.
   • برای دقت بهینه، باید میانگین 8 دوره (یا مضرب 8) از سیگنال PWM محاسبه شود (به دلیل استفاده از DEM).
   • معادله تبدیل دیوتی سایکل به دما: T=−1.43×DC2+214.56×DC−68.60T = -1.43 \times DC^2 + 214.56 \times DC – 68.60T=−1.43×DC2+214.56×DC−68.60 که $DC$ دیوتی سایکل معتبر (میانگین 8 دوره) است.
3. مدار داخلی:
   • شامل مدارهای کالیبراسیون و تقویت سیگنال برای کاهش نویز و افزایش دقت.
   • مصرف انرژی پایین به دلیل طراحی بهینه و سرعت تبدیل بالا.
4. بسته‌بندی:
   • بسته‌بندی‌های مختلف (مانند TO-92 یا TO-18) برای کاربردهای متنوع (صنعتی، پزشکی، یا DIY).
   • توصیه می‌شود از خازن 100 میکروفاراد و 100 نانوفاراد به‌صورت موازی با یک دیود کوچک برای تثبیت تغذیه استفاده شود.

کاربردهای سنسور SMT172

به دلیل دقت بالا، مصرف انرژی پایین، و خروجی دیجیتال PWM، این سنسور در کاربردهای متنوعی استفاده می‌شود:

1. پروژه‌های IoT و DIY:
   • اتصال به میکروکنترلرهایی مانند STM32F103CBT6، STM32F107RCT6، یا STM32F407VET6 برای مانیتورینگ دما.
   • مثال: مانیتورینگ دما با سنسور SMT172 و ارسال داده از طریق ماژول بلوتوث HC-05 به گوشی.
2. دستگاه‌های پزشکی:
   • در ونتیلاتورها یا دستگاه‌های مانیتورینگ بیمار برای اندازه‌گیری دمای بدن یا محیط.
   • مثال: ترکیب با سنسور فشار MPXV7002DP در ونتیلاتورها برای کنترل محیطی.
3. اتوماسیون خانگی و صنعتی:
   • در سیستم‌های HVAC، کنترل دمای محیط، و مانیتورینگ تجهیزات.
   • مثال: کنترل دما در دستگاه‌های جوجه‌کشی (با دقت بالا و طول عمر زیاد).
4. دستگاه‌های پوشیدنی:
   • به دلیل مصرف انرژی بسیار پایین، برای فیتنس‌ترکرها و ساعت‌های هوشمند.
5. شبکه‌های حسگر بی‌سیم:
   • به دلیل پشتیبانی از کابل‌های بلند (تا 20 متر) و مصرف کم، در سیستم‌های حسگری از راه دور.
6. پردازش مواد غذایی:
   • مانیتورینگ دما در یخچال‌ها یا فرآیندهای تولید غذا.
7. خودرو و هوافضا:
   • در سیستم‌های مانیتورینگ دمای قطعات یا محیط.

مقایسه با سنسورهای مشابه

برای مقایسه SMT172 با سنسورهای مشابه (مانند سنسورهایی که در کنار MQ-9 یا MPXV7002DP استفاده می‌شوند)، به موارد زیر توجه کنید:

DS18B20:

• پروتکل: 1-Wire (دیجیتال)
• محدوده دما: -55 تا +125 درجه سانتی‌گراد
• دقت: ±0.5 درجه سانتی‌گراد
• تفاوت با SMT172: مصرف انرژی بالاتر، دقت کمتر، اما پروتکل 1-Wire برای برخی کاربردها ساده‌تر است.

LM35:

• پروتکل: آنالوگ
• محدوده دما: -55 تا +150 درجه سانتی‌گراد
• دقت: ±0.5 درجه سانتی‌گراد
• تفاوت با SMT172: نیاز به ADC، مصرف انرژی بالاتر، دقت کمتر، اما ارزان‌تر.

HIH-4000 (رطوبت و دما):

• پروتکل: آنالوگ
• محدوده دما: -40 تا +85 درجه سانتی‌گراد
• دقت: ±3.5% برای رطوبت، دما کمتر دقیق
• تفاوت با SMT172: برای رطوبت مناسب است، اما دقت دمایی کمتر و نیاز به ADC دارد.

PT100:

• پروتکل: آنالوگ (مقاومتی)
• محدوده دما: -50 تا +500 درجه سانتی‌گراد
• دقت: ±0.1 تا ±0.5 درجه سانتی‌گراد (بسته به کلاس)
• تفاوت با SMT172: محدوده دمایی وسیع‌تر، اما نیاز به مدار مبدل (مانند MAX31865) و پیچیدگی بیشتر.

SMT160:

• • پروتکل: PWM
  • محدوده دما: -30 تا +100 درجه سانتی‌گراد
  • دقت: ±0.7 درجه سانتی‌گراد
  • تفاوت با SMT172: دقت کمتر، محدوده دمایی محدودتر، اما سازگار با SMT172 (معادله خطی ساده‌تر).

مزیت SMT172:

• مصرف انرژی بسیار پایین (0.36 میکروژول به ازای هر اندازه‌گیری)
• دقت بالا (±0.1 درجه سانتی‌گراد در محدوده -20 تا +60 درجه)
• خروجی PWM که مستقیماً با میکروکنترلرها (مانند STM32 یا AVR) کار می‌کند
• پایداری بلندمدت و نویز کم

معایب:

• قیمت بالاتر نسبت به سنسورهای ساده‌تر مانند LM35 یا DS18B20
• نیاز به محاسبه میانگین 8 دوره PWM برای دقت بهینه
• عدم پشتیبانی از دماهای بسیار بالا (بالاتر از 130 درجه سانتی‌گراد)

توصیه خرید و قیمت از امجدکالا

• توصیه خرید:
  • سنسور SMT172 برای پروژه‌هایی که نیاز به اندازه‌گیری دما با دقت بالا، مصرف انرژی پایین، و اتصال ساده به میکروکنترلر (بدون ADC) دارند، گزینه‌ای عالی است. این سنسور برای پروژه‌های IoT، پزشکی، صنعتی، و دستگاه‌های پوشیدنی مناسب است و با میکروکنترلرهایی مانند STM32F103CBT6، STM32F107RCT6، یا STM32F407VET6 به‌خوبی کار می‌کند. اگر پروژه شما به دماهای بسیار بالا یا اندازه‌گیری رطوبت نیاز دارد، سنسورهایی مانند PT100 یا HIH-4000 ممکن است مناسب‌تر باشند.
  • فروشگاه پیشنهادی: امجدکالا (amjadkala.com) به دلیل عرضه محصولات اورجینال، قیمت‌های رقابتی، و پشتیبانی مناسب، گزینه‌ای قابل اعتماد برای خرید این سنسور است. این سنسور در بسته‌بندی‌های مختلف (مانند TO-92 یا TO-18) ممکن است در امجدکالا موجود باشد.
• قیمت:
  • قیمت دقیق SMT172 به دلیل نوسانات بازار و موجودی متغیر است. بر اساس اطلاعات موجود، قیمت این سنسور در بازار ایران معمولاً بین 30,000 تا 100,000 تومان (بسته به بسته‌بندی، تعداد خرید، و نرخ ارز) است. برای اطلاع از قیمت دقیق و موجودی، توصیه می‌شود به وب‌سایت امجدکالا مراجعه کنید یا با پشتیبانی آن‌ها تماس بگیرید.