Método de prueba de termistor NTC para aire acondicionado automotriz
El termistor es una resistencia que difiere en resistencia dependiendo de la temperatura. Es ampliamente utilizado en controladores electrónicos automotrices, especialmente en aires acondicionados automotrices, sistemas de administración de baterías de litio (BMS) y controladores de potencia de vehículos, todos los cuales requieren módulos para termistores. El termistor NTC es la resistencia cuyo valor de resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura. Debido a su sensibilidad a la temperatura, alta precisión y bajo precio, es ampliamente utilizado en diversas aplicaciones de detección de temperatura. Sin embargo, el valor de resistencia del termistor NTC tiene una relación no lineal con la temperatura, por lo que es difícil de probar en aplicaciones prácticas.
En los aires acondicionados automotrices existentes en el mercado, existen principalmente dos formas de obtener la temperatura del termistor NTC aplicado a los mismos. Una es usar directamente el valor B25 ideal, así como el valor RT. El uso de este método hace que sea difícil establecer el termistor en un valor ideal cuando realmente se produce. Si la aplicación se aplica electrónicamente de acuerdo con el valor ideal, el producto tendrá un gran error.
El otro es ingresar directamente el medidor de RT provisto por el fabricante del termistor en el controlador del aire acondicionado del automóvil. Sin embargo, debido a que la cantidad de tablas RT proporcionadas por los fabricantes es aún muy grande, los ingenieros de software necesitan ingresar una por una, lo que no solo tiene una gran carga de trabajo, sino también un error humano; O el valor en la tabla RT es muy pequeño, y el medio se procesa directamente de forma lineal, lo que resulta en un gran error. Por lo tanto, es necesario probar el termistor utilizado en el acondicionador de aire del automóvil antes de ponerlo en funcionamiento para verificar la validez de los datos del medidor de RT y garantizar que el acondicionador de aire del automóvil tenga una precisión de control de alta temperatura.
Hoy, presentamos un método de prueba de termistor NTC para acondicionadores de aire automotrices, que selecciona una fórmula de ajuste polinomial de tercer orden basada en la ecuación de Steinhart-Hart. Los valores de datos de la tabla RT proporcionados por el fabricante del termistor NTC se ajustan y analizan, y los datos ajustados se comparan con los datos originales. Si el residuo resultante excede un umbral predeterminado, solicite revisar el termistor NTC. Además, para el termistor NTC con menos datos de tabla RT, se adopta el método de interpolación de segmentación de curva característica. El software corrige y filtra los datos de la tabla RT para proporcionar un nuevo conjunto de datos de la tabla RT adecuados para la aplicación, que proporciona una referencia para la selección de termistores NTC. Los pasos específicos son los siguientes:
(1) Seleccione la fórmula de ajuste polinomial de tercer orden para el ajuste de curva de los datos de la tabla RT del termistor NTC, de la siguiente manera:
RT＝R25exp[A+B/T+C/T2+D/T3](1) or
En donde, RT es un valor de resistencia cuando la temperatura es T, T es una temperatura Fahrenheit, R25 es un valor de resistencia cuando la temperatura ambiente es 25 ° C, y A, B, C, D, A1 {C} {C} { C} {C} {C} {C} {C} {C} {C}, B1, C1 y D1 son constantes;
(2) Convierta los valores de datos de la tabla RT proporcionados por el fabricante del termistor NTC en una matriz constante (Tincar <i> {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C }) j. Donde i es el número de columnas de la matriz, j es el número de filas de la matriz y (Tincar <i>) j (abreviado como Tincar <0>) es el parámetro de temperatura en los datos de la tabla RT;
(3) Usar el software para analizar la curva característica de la matriz constante (Tincar <i>) j;
(4) Usar el software para analizar los parámetros de temperatura del termistor NTC para ver si cumple con los requisitos de diseño del aire acondicionado automotriz;
(5) Convertir (Tincar <0>) j a temperatura Fahrenheit Tmpm (0≤m≤j-1) (abreviado como Tmp):
Tmp ： ＝ Tincar <0> +273.15 (3)
(6) Los datos que no sean (Tincar <i>) en la matriz constante Tincar <0> y el valor Tmpm calculado se incorporan a la fórmula de ajuste polinomial (2), y se calculan las constantes A1, B1, C1 y D1 . Y obtener una matriz constante
(7) Traiga Tmp y similar a la siguiente ecuación (4) para calcular el valor de resistencia RT (Tmp · K, ceniza) del termistor NTC instalado;
(8) Utilizando el software, el valor de resistencia ajustado RT (Tmp · K, ceniza) {C} {C} {C} se compara con el valor de datos de la tabla RT proporcionado por el fabricante del termistor NTC y se realiza el análisis residual. Cuando el residual obtenido excede un umbral preestablecido, solicitando revisar el termistor;
(9) Corrija los datos de la tabla RT mediante la interpolación de segmentación de curvas y el muestreo A / D después del filtrado por software para obtener un nuevo conjunto de datos de la tabla RT adecuados para la aplicación, que proporciona una referencia para seleccionar el termistor NTC. Y en un conjunto dado de nuevos datos de la tabla RT adecuados para la aplicación, el termistor se proporciona como datos de temperatura de emergencia de la condición de desconexión del mazo de cables del sensor de temperatura.
Como una mejora, en el proceso de realizar la interpolación de segmentación de curvas en los datos de la tabla RT. Se realiza una interpolación de datos de pasos iguales con un tamaño de paso de 1 para el valor de resistencia en el rango de temperatura de -10 a 40 ° C en los datos de la tabla RT. Se realiza una interpolación de datos de pasos iguales de un tamaño de paso de 5 para el valor de resistencia del intervalo de temperatura restante.
La fórmula de filtrado utilizada para el filtrado de software es:
rem ＝ [rem + filt * (2 ^ f_rate-1) + input] & (2 ^ f_rate-1)
Entre ellos, filt es el valor del filtro de bucle del filtro de software, input es el valor actual de entrada del filtro de software y f_rate es la velocidad del filtro de software.
En comparación con el método tradicional de cálculo utilizando la fórmula exponencial, el método de prueba puede ser más consistente con los datos medidos en un rango de temperatura mayor; Además, la fórmula utilizada es relativamente simple, la cantidad de cálculo de los parámetros de ajuste y la cantidad de cálculo de la ecuación son menores, por lo que la velocidad de cálculo es más rápida; El método de prueba tiene mayor precisión, consume menos espacio de almacenamiento en la computadora y es más rápido en aplicaciones de ingeniería; Este método de prueba también se puede utilizar para evaluar la validez de los datos del medidor de RT proporcionados por el fabricante del termistor NTC, y si su precisión cumple con los requisitos de diseño y tiene un cierto papel guía en la gestión de compra del termistor. Evita el error causado al diseñar directamente el valor B25 ideal o el valor RT, y también mejora el error causado por el termistor al producto real.
En los aires acondicionados automotrices existentes en el mercado, existen principalmente dos formas de obtener la temperatura del termistor NTC aplicado a los mismos. Una es usar directamente el valor B25 ideal, así como el valor RT. El uso de este método hace que sea difícil establecer el termistor en un valor ideal cuando realmente se produce. Si la aplicación se aplica electrónicamente de acuerdo con el valor ideal, el producto tendrá un gran error.
El otro es ingresar directamente el medidor de RT provisto por el fabricante del termistor en el controlador del aire acondicionado del automóvil. Sin embargo, debido a que la cantidad de tablas RT proporcionadas por los fabricantes es aún muy grande, los ingenieros de software necesitan ingresar una por una, lo que no solo tiene una gran carga de trabajo, sino también un error humano; O el valor en la tabla RT es muy pequeño, y el medio se procesa directamente de forma lineal, lo que resulta en un gran error. Por lo tanto, es necesario probar el termistor utilizado en el acondicionador de aire del automóvil antes de ponerlo en funcionamiento para verificar la validez de los datos del medidor de RT y garantizar que el acondicionador de aire del automóvil tenga una precisión de control de alta temperatura.
Hoy, presentamos un método de prueba de termistor NTC para acondicionadores de aire automotrices, que selecciona una fórmula de ajuste polinomial de tercer orden basada en la ecuación de Steinhart-Hart. Los valores de datos de la tabla RT proporcionados por el fabricante del termistor NTC se ajustan y analizan, y los datos ajustados se comparan con los datos originales. Si el residuo resultante excede un umbral predeterminado, solicite revisar el termistor NTC. Además, para el termistor NTC con menos datos de tabla RT, se adopta el método de interpolación de segmentación de curva característica. El software corrige y filtra los datos de la tabla RT para proporcionar un nuevo conjunto de datos de la tabla RT adecuados para la aplicación, que proporciona una referencia para la selección de termistores NTC. Los pasos específicos son los siguientes:
(1) Seleccione la fórmula de ajuste polinomial de tercer orden para el ajuste de curva de los datos de la tabla RT del termistor NTC, de la siguiente manera:
RT＝R25exp[A+B/T+C/T2+D/T3](1) or
En donde, RT es un valor de resistencia cuando la temperatura es T, T es una temperatura Fahrenheit, R25 es un valor de resistencia cuando la temperatura ambiente es 25 ° C, y A, B, C, D, A1 {C} {C} { C} {C} {C} {C} {C} {C} {C}, B1, C1 y D1 son constantes;
(2) Convierta los valores de datos de la tabla RT proporcionados por el fabricante del termistor NTC en una matriz constante (Tincar <i> {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C} {C }) j. Donde i es el número de columnas de la matriz, j es el número de filas de la matriz y (Tincar <i>) j (abreviado como Tincar <0>) es el parámetro de temperatura en los datos de la tabla RT;
(3) Usar el software para analizar la curva característica de la matriz constante (Tincar <i>) j;
(4) Usar el software para analizar los parámetros de temperatura del termistor NTC para ver si cumple con los requisitos de diseño del aire acondicionado automotriz;
(5) Convertir (Tincar <0>) j a temperatura Fahrenheit Tmpm (0≤m≤j-1) (abreviado como Tmp):
Tmp ： ＝ Tincar <0> +273.15 (3)
(6) Los datos que no sean (Tincar <i>) en la matriz constante Tincar <0> y el valor Tmpm calculado se incorporan a la fórmula de ajuste polinomial (2), y se calculan las constantes A1, B1, C1 y D1 . Y obtener una matriz constante
(7) Traiga Tmp y similar a la siguiente ecuación (4) para calcular el valor de resistencia RT (Tmp · K, ceniza) del termistor NTC instalado;
(8) Utilizando el software, el valor de resistencia ajustado RT (Tmp · K, ceniza) {C} {C} {C} se compara con el valor de datos de la tabla RT proporcionado por el fabricante del termistor NTC y se realiza el análisis residual. Cuando el residual obtenido excede un umbral preestablecido, solicitando revisar el termistor;
(9) Corrija los datos de la tabla RT mediante la interpolación de segmentación de curvas y el muestreo A / D después del filtrado por software para obtener un nuevo conjunto de datos de la tabla RT adecuados para la aplicación, que proporciona una referencia para seleccionar el termistor NTC. Y en un conjunto dado de nuevos datos de la tabla RT adecuados para la aplicación, el termistor se proporciona como datos de temperatura de emergencia de la condición de desconexión del mazo de cables del sensor de temperatura.
Como una mejora, en el proceso de realizar la interpolación de segmentación de curvas en los datos de la tabla RT. Se realiza una interpolación de datos de pasos iguales con un tamaño de paso de 1 para el valor de resistencia en el rango de temperatura de -10 a 40 ° C en los datos de la tabla RT. Se realiza una interpolación de datos de pasos iguales de un tamaño de paso de 5 para el valor de resistencia del intervalo de temperatura restante.
La fórmula de filtrado utilizada para el filtrado de software es:
rem ＝ [rem + filt * (2 ^ f_rate-1) + input] & (2 ^ f_rate-1)
Entre ellos, filt es el valor del filtro de bucle del filtro de software, input es el valor actual de entrada del filtro de software y f_rate es la velocidad del filtro de software.
En comparación con el método tradicional de cálculo utilizando la fórmula exponencial, el método de prueba puede ser más consistente con los datos medidos en un rango de temperatura mayor; Además, la fórmula utilizada es relativamente simple, la cantidad de cálculo de los parámetros de ajuste y la cantidad de cálculo de la ecuación son menores, por lo que la velocidad de cálculo es más rápida; El método de prueba tiene mayor precisión, consume menos espacio de almacenamiento en la computadora y es más rápido en aplicaciones de ingeniería; Este método de prueba también se puede utilizar para evaluar la validez de los datos del medidor de RT proporcionados por el fabricante del termistor NTC, y si su precisión cumple con los requisitos de diseño y tiene un cierto papel guía en la gestión de compra del termistor. Evita el error causado al diseñar directamente el valor B25 ideal o el valor RT, y también mejora el error causado por el termistor al producto real.
