Измерьте 0-10В с помощью Arduino

Усилитель термопары выдает напряжение в диапазоне от 1,2 В до 8,8 В для диапазона температур -260Cдо 1380Cпри использовании термопары типа K.

Формула, используемая для определения измеренной температуры:Ttc = ((Vout - 2.05) * 0.005)°C

введите описание изображения здесь

Я думаю об использовании двух 1 кОм, чтобы разделить выходное напряжение на 2, чтобы соответствовать максимальному входному напряжению Arduino 5 В.]

введите описание изображения здесь

Вопрос: Для максимальной точности при определении температуры подходят ли резисторы 1кОм, или нужно увеличивать/уменьшать их сопротивление?

Ссылка на продукт

Какое выходное сопротивление усилителя?
Я не могу найти выходной импеданс в таблице данных, обновленный исходный пост со ссылкой на продукт.
8,8 В / 2 кОм = 4,4 мА. Может ли ваш усилитель выдержать нагрузку 4,4 мА? С другой стороны, какой максимальный импеданс источника необходим Arduino для управления аналоговыми входами? С предложенной вами установкой это будет 500 Ом.
На странице 10 усилителя, используемого в схеме, показаны рисунки: «Размах выходного напряжения в зависимости от сопротивления нагрузки» и «Размах выходного напряжения в зависимости от выходного тока», которые показывают, что для выходных сопротивлений ниже 3 кОм или токов выше 1 мА размах выходного сигнала будет начните уменьшать, и это приведет к прямой ошибке в вашем измерении.

Ответы (1)

Использование резистивных делителей в системах дискретизации в такой конфигурации (с синхронизированным АЦП) нецелесообразно. Резисторы будут производить белый шум на вашем входе. Проблема заключается в том, что когда ваша система замеряет это шумовое напряжение, мощность шума во всем частотном спектре появится в вашей базовой полосе частот и ухудшит ваши измерения. Решение этой проблемы состоит в том, чтобы добавить низкочастотную RC-цепочку (параллельно конденсатору R2), которая будет фильтровать высокочастотные компоненты, ограничивая частоты шума (и сигнала) желаемой рабочей полосой. Постоянная времени этой RC-цепи должна определяться частотой входного сигнала.

Кроме того, поскольку вы собираетесь масштабировать входной сигнал с помощью R2/(R2+R1), соответствие значений этих резисторов также несколько важно. В противном случае вы допустите линейную ошибку, которую позже сможете исправить в цифровой форме. Есть и другие проблемы (нелинейные изменения сопротивления в зависимости от тока или температуры), однако, учитывая, что вы собираетесь использовать АЦП Arduino, который должен быть в диапазоне 10-12 бит, я сомневаюсь, что это приведет к заметной неточности в ваш случай.

Шум будет меньшей проблемой, если вы усредните или прорежете.
Вы потеряете разрешение, если будете уничтожать. Вы не будете, если вы усредните, но усреднение в цифровом домене в любом случае эквивалентно низкочастотной фильтрации в аналоговом домене.
Прореживание можно использовать для увеличения разрешения за счет времени. Но температура — это одна из тех вещей, которые обычно не меняются так быстро.
Прореживание можно использовать для увеличения разрешения, если только есть возможность передискретизации сигнала (т.е. удвоения частоты дискретизации). АЦП Arduino, скорее всего, имеет фиксированную максимальную частоту дискретизации, при которой белый шум и плотность квантования в частотном бине будут по минимуму, который, как я предполагал, будет использоваться в данном случае. Мой комментарий по поводу потери разрешения при прореживании относился к области амплитуд, и я думал, что вы предлагаете отсечь шумные наименее значащие биты.
Измерьте 0-10В с помощью Arduino
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v