Mit dem Thermoelement-Konditionierungs-IC MCP9604 hat Microchip Technology eine Hürde in der thermischen Messtechnik und Integration überwunden. Als erster Vierkanal-I²C-Thermoelement-Konditionierungs-IC erreicht er eine Genauigkeit von bis zu ±1,5 °C und bietet eine Alternative zu diskreten und Multi-Chip-Lösungen, die Fehler verursachen und die Systemkomplexität erhöhen können.
„Thermoelemente sind seit über zwei Jahrhunderten unverzichtbare Werkzeuge zur Messung extrem hoher Temperaturen. Die notwendige Präzision und Genauigkeit ließen sich jedoch bisher nicht mit dem für moderne Produktionsanwendungen erforderlichen Integrationsgrad und der Kosteneffizienz realisieren“, so Keith Pazul, Vice President der Mixed-Signal Linear Product Business Unit von Microchip. „Unser Baustein vereint Genauigkeit, Integration und Kosteneffizienz und reduziert so den Bedarf an bis zu 15 diskreten Komponenten und die damit verbundenen Herausforderungen im Systemdesign.“
Der MCP9604 erzielt seine hohe Messgenauigkeit für vier Thermoelemente durch die Verwendung von NIST ITS-90-Gleichungen höherer Ordnung anstelle der für analoge Verstärker typischen linearen Näherungen erster Ordnung. Beispielsweise erreicht der Chip mit Thermoelementen des Typs K eine Genauigkeit neunter Ordnung. Er enthält die AD-Wandler, die temperaturkompensierten Sensoren, die Verstärker und alle weiteren Komponenten für die Signalkette, die Temperaturmessung und die mathematische Berechnung.
Durch den Verzicht auf externe Komponenten wird das Leiterplattendesign vereinfacht, die Materialkosten gesenkt und die wochenlange Prüfung und Kalibrierung jeder einzelnen Einheit in der Produktion – ein kostspieliger und komplexer, aber notwendiger Prozess in der Thermoelement-Messkette, bevor die Daten an das Hostsystem übertragen werden können – eingespart.
Der MCP9604 bietet zudem Flexibilität und Vielseitigkeit durch die Unterstützung aller acht gängigen Thermoelementtypen, einschließlich der Typen J und K, die bis zu einer Temperatur von 200 °C betrieben werden können. Neben dem breiten Temperaturbereich von -200 °C bis +1372 °C für diverse industrielle Anwendungen unterstützt der MCP9604 auch die I²C-Kommunikation zur einfachen Integration mit Mikrocontrollern und anderen digitalen Systemen.
Der MCP9604 basiert auf Microchips integriertem Schaltkreis zur Einkanal-Thermoelementaufbereitung und ist das erste All-in-One-Gerät mit einer Genauigkeit von bis zu ±1,5 °C. Die technologischen Fortschritte, die dieses Gerät ermöglichten, ebneten den Weg für die Entwicklung des MCP9604 auf einem einzigen Vierkanal-Chip. Dieser liefert digitale Temperaturmesswerte mit der höchsten auf dem Markt erhältlichen Genauigkeit für ein I²C-Thermoelementaufbereitungsgerät.
Der
MCP9604 wird vom Evaluierungsboard EV19L27A von Microchip unterstützt. Dieses kann Daten von bis zu vier Thermoelementen auslesen und verfügt über einen Mikrocontroller, der als Hostsystem die Daten des ausgewählten Thermoelements empfängt. Die Evaluierungskarte enthält außerdem kostenlose Software, die von den Webseiten des MCP9604 oder des EVB heruntergeladen werden kann.
Die präzise Temperaturmessung über vier Kanäle ist für Anwendungen in Produktionslinien unerlässlich – von der Chemie- und Lebensmittelindustrie über die Prozesssteuerung in der Fertigung bis hin zu Medizin- und Klimatechnik sowie Kühl-, Kryo- und anderen Umgebungen, die eine genaue Regelung erfordern. Mit dem Thermoelement-Konditionierungs-IC MCP9604 hat Microchip Technology eine Hürde in der thermischen Messung und Integration überwunden: Der erste Vierkanal-I²C-Thermoelement-Konditionierungs-IC ermöglicht eine Genauigkeit von bis zu ±1,5 °C. Dies bietet eine Alternative zu diskreten und Multi-Chip-Thermoelement-Konditionierungslösungen, die Fehler verursachen und die Systemkomplexität erhöhen können.
„Das Thermoelement ist seit über zwei Jahrhunderten ein unverzichtbares Werkzeug zur Messung extrem hoher Temperaturen. Die notwendige Präzision und Genauigkeit ließen sich jedoch bisher nicht mit dem Integrationsgrad und der Kosteneffizienz erreichen, die für die anspruchsvollen Produktionslinien von heute erforderlich sind“, so Keith Pazul, Vice President der Mixed-Signal Linear Product Business Unit von Microchip. „Unser Baustein vereint Präzision, Integration und Kosteneffizienz und reduziert so den Bedarf an bis zu 15 diskreten Komponenten und die damit verbundenen Herausforderungen im Systemdesign.“
Der MCP9604 erreicht seine hohe Messgenauigkeit für vier Thermoelemente durch die Verwendung von Gleichungen höherer Ordnung gemäß NIST ITS-90 anstelle der für analoge Verstärker typischen linearen Näherungen erster Ordnung. So erzielt er beispielsweise mit Thermoelementen des Typs K eine Genauigkeit neunter Ordnung auf einem einzigen integrierten Chip, der die ADCs, die temperaturkompensierten Sensoren, die Verstärker und alle weiteren Komponenten für die Signalkette, die Temperaturmessung und die mathematische Berechnung enthält.
Der Verzicht auf externe Komponenten vereinfacht das Leiterplattendesign, senkt die Materialkosten und kann die wochenlange Prüfung und Kalibrierung jedes einzelnen Geräts in der Produktion – ein kostspieliger und komplexer, aber notwendiger Prozess in der Thermoelement-Messsignalkette, bevor die Daten an das Hostsystem gesendet werden können – überflüssig machen.
Der MCP9604 bietet zudem Flexibilität und Vielseitigkeit durch die Unterstützung der acht gängigsten Thermoelementtypen, darunter die Typen J und K, die bei Temperaturen bis zu -200 °C eingesetzt werden können. Zusätzlich zur Unterstützung eines breiten Temperaturbereichs von -200°C bis +1372°C für eine Vielzahl industrieller Anwendungen unterstützt der MCP9604 auch die I2C-Kommunikation zur einfachen Integration mit Mikrocontrollern und anderen digitalen Systemen.
Der MCP9604 basiert auf Microchips integriertem Schaltkreis zur Einkanal-Thermoelementaufbereitung und ist das erste All-in-One-Gerät mit einer Genauigkeit von bis zu ±1,5 °C. Die technologische Entwicklung, die dieses Gerät ermöglichte, ebnete den Weg für die Entwicklung des MCP9604 auf einem einzigen Vierkanal-Chip. Dieser liefert digitale Temperaturmesswerte mit der höchsten auf dem Markt erhältlichen Genauigkeit für ein I²C-Thermoelementaufbereitungsgerät.
Entwicklungswerkzeuge:
Der MCP9604 wird durch das Evaluierungsboard EV19L27A von Microchip unterstützt. Es kann Daten von bis zu vier Thermoelementen auslesen und verfügt über einen Mikrocontroller, der als Hostsystem die Daten des ausgewählten Thermoelements empfängt. Das Evaluierungsboard enthält außerdem kostenlose Software, die von den Webseiten des MCP9604 oder des EVB heruntergeladen werden kann.
Preis und Verfügbarkeit:
Der Thermoelement-Konditionierungs-IC MCP9604 ist als Rollen- (MCP9604T-E/3YW) oder Schienenmontage-Variante (MCP9604-E/3YW) erhältlich. Der Preis beträgt 10,56 US-Dollar pro Stück bei einer Bestellmenge von 10.000 Stück. Die ICs werden in 24-poligen 5x5-LGA-Gehäusen (Land Grid Array) geliefert. Das Evaluierungsboard EV19L27A ist ab sofort zum Preis von 96,00 US-Dollar pro Stück erhältlich.
Der Thermoelement-Konditionierungs-IC MCP9604 ist als Rollen- (MCP9604T-E/3YW) oder Schienenmontage-Variante (MCP9604-E/3YW) erhältlich. Der Preis beträgt 10,56 US-Dollar pro Stück bei einer Bestellmenge von 10.000 Stück. Die ICs werden in 24-poligen 5x5-LGA-Gehäusen (Land Grid Array) geliefert. Das Evaluierungsboard EV19L27A ist ab sofort zum Preis von 96,00 US-Dollar pro Stück erhältlich.
