Я хочу измерить температуру в домашней духовке с помощью термометра сопротивления и микроконтроллера.
Простая схема, которая часто используется, представляет собой делитель напряжения , питающий вывод АЦП.
Другие схемы включают мост Уитстона и источники постоянного тока. Я также видел схемы, использующие операционный усилитель перед АЦП.
Наконец, появились микросхемы, разработанные специально для этой цели, такие как ADS1248 от TI .
То, что я ищу, является указателем на хорошее обсуждение компромиссов между этими различными подходами и когда можно выбрать один подход вместо другого. В частности, как можно приблизиться к «сбалансированному» решению, если было бы мало смысла использовать высокоточный операционный усилитель перед низкоразрядным АЦП. например.
Сначала вам нужно решить, какое разрешение вам нужно в каком диапазоне температур, и все, что из этого следует, — это просто математика.
Я бы начал с того, что если подключить термистор к земле на одном конце и подтянуть на другом, то соединение этих двух с микроконтроллером достаточно хорошее. Аналоговое напряжение будет нелинейным по-разному, но температуры не меняются быстро, поэтому микро может применить большое количество математических вычислений, чтобы в конечном итоге получить градусы Цельсия, градусы Фаренгейта или что-то еще.
Из минимальных и максимальных температур, которые вы хотите измерить, и таблицы данных термистора вы можете найти минимальные и максимальные значения сопротивления термистора, с которыми вам нужно иметь дело. Размер подтяжки должен быть таким, чтобы минимальное и максимальное значения приводили к напряжениям примерно на одинаковом расстоянии от центра. Метод подтягивающего резистора будет иметь наибольшее разрешение сопротивления термистора в центре диапазона. Другими словами, вы будете измерять сопротивление термистора наиболее точно, когда оно имеет то же сопротивление, что и подтягивающий резистор.
Посчитайте и определите, какой шаг сопротивления на счет АЦП находится на каждом конце диапазона, затем выясните, каким температурам они соответствуют, и, следовательно, какую дельту температуры представляет один счет АЦП в минимальной и максимальной точках. Вы можете легко получить микросхемы со встроенными 12-битными аналого-цифровыми преобразователями. Если эти вычисления говорят вам, что температурное разрешение в наихудшем случае достаточно хорошее с 12-битными, то это все, что вам нужно для электроники, а остальное — математика в прошивке.
Обратите внимание, что разрешение и точность — две разные вещи. Электроника до аналого-цифрового преобразователя должна иметь минимально необходимое разрешение. Точность может быть хуже в зависимости от точности термистора и подтягивающего резистора. Если вы можете протестировать устройство при известных температурах, вы можете откалибровать эту точность с помощью математических констант в прошивке.
ДжонниЛодки
Олин Латроп