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MEMS,传感技术相关技术文章温度传感器实现高效的冷链管理

为了保持营养并确保质量和产品安全,制造商规定了包装和易腐商品(尤其是食品和药品)的运输和储存温度。但是经过当地杂货店到达消费者手上之前,水果、蔬菜和冷冻食品在运输期间和大型制冷设备货架上停留了大量时间,如下图所示。将这些商品保持在适当温度至关重要。

冷链管理将确保在包装和易腐商品的生命周期每个阶段都满足适当条件。冷链管理还要确保操作员在运输或储存期间发现可能发生偏离储存温度范围的情况时可以采取适当的措施。

冷链拓扑

带有测量仪表的温度传感器长期以来一直很受欢迎。然而,随着半导体技术的进步,而且大多数冷链管理发生在 -40°C 至 +10°C 的温度范围内,集成的温度传感器成为了冷链管理的最佳选择。

根据应用,可能有不同的拓扑。如下图所示,在点对点拓扑中,单个微控制器 (MCU) 连接到温度传感器,该传感器可以是模拟或数字输出传感器。在运输过程中管理货物托盘时,点对点拓扑非常有用。

温度传感器实现高效的冷链管理

点对点拓扑

在感测一组制冷容器(如冰箱)时,由于单个 MCU 的成本太高,无法在整个系统中多次实施。在此类情况下,最常见的拓扑是星形、共享总线或菊花链拓扑:

温度传感器实现高效的冷链管理

温度传感器菊花链

•星形拓扑可以在某一个分支出现故障时轻松实现故障隔离。星形拓扑可以同时使用模拟和数字输出温度传感器,但由于控制器外设数量较高且系统无法充分扩展,因此实施成本较高。

•在共享总线拓扑中,一个 MCU 充当多个传感器的主控制器。使用数字温度传感器即可轻松实现扩展。共享总线拓扑会共享线路,但仍然可以使用带内寻址(如 I2C 总线)或基于片选的带外信令(串行外设接口就是这种情况)进行单独寻址。然而,I2C 面临的问题可能是长链上的可靠电力输送和信号完整性。

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