4 V AD590 mit Schnittstelle zu 3,3 V MCU

Ich verwende einen AD590-Temperatursensor, der an eine STM32f427-MCU angeschlossen ist. Es ist ein 2-Pin-Sensor, der an einen ADC-Pin des STM32f angeschlossen werden muss. Der ADC590 benötigt jedoch mindestens 4 V, um zu funktionieren, und der STM32 arbeitet auf einer 3,3-V-Schiene.

Das erste, was mir in den Sinn kommt, ist die Verwendung eines Spannungsteilers, um von 4 V auf 2,1 V herunterzufahren (was meine Vadc-Referenz ist).

Ist in solchen Fällen der Einsatz eines Spannungsteilers sinnvoll? Sollte ich dann auch Widerstände mit hoher Präzision verwenden (z. B. 0,1%)?

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Was meinst du mit "Spannungsteiler"? Nach dem Datenblatt zu urteilen, benötigen Sie mindestens 4 V, um den Sensor mit Strom zu versorgen ... Könnten Sie eine Schaltung posten, wie Sie ihn anschließen möchten?
Der AD590 ist ein Temperatur-Strom-Wandler, daher wäre es hilfreich zu wissen, wie Sie Strom in Spannung umwandeln. Kannst du deinen Schaltplan posten?
Was ist der Wert von R40?
Habe gerade den Schaltplan hinzugefügt. Jetzt geht das ADCPIN-Netz zum Adc. Da es sich jedoch um 5 V handelt, kann ich es nicht direkt an den Adc speisen, da der STM32 ein 3,3-V-Gerät ist. Also werde ich wahrscheinlich einen Spannungsteiler hinzufügen müssen. Außerdem werde ich rechnen, indem ich die Spannung über den ADCPIN- und den GND-Pin verbinde, wodurch der Strom mithilfe des Ohmschen Gesetzes ermittelt wird.
@SteveG. Ist das relevant?
@Board-Man ja. Der Wert von R40 bestimmt die maximale Spannung, die zum ADC-Pin geht (bei 150 °C). Holen Sie sich den Wert von R40 korrekt und Sie müssen das Signal nicht herunterteilen.
@SteveG. Danke für die Unterstützung. Etwas anderes. Wenn ich überhaupt einen Spannungsteiler verwenden muss, ist es ein Problem, ein solches Netzwerk auf einen ADC-Pin zu laden? Werden Messungen fehlerhaft sein?
In diesem speziellen Fall, in dem Sie tatsächlich kleine Ströme messen, müssten Sie sehr vorsichtig sein, um keine Fehler einzuführen.

Antworten (2)

Sie können den Widerstand einfach reduzieren, um die Spannung über den erwarteten Temperaturbereich innerhalb des Bereichs zu halten.

Denken Sie daran, dass die MCU wahrscheinlich zerstört wird, wenn die Kabel des Temperatursensors kurzgeschlossen werden. Es ist auch nicht sehr gut, lange Drähte direkt zu den MCU-Pins zu führen.

Ich schlage vor, einen Widerstand von 1-5 K in Reihe mit dem ADC-Eingang und einen Kondensator vom ADC-Eingang zur Masse von 100 nF X7R hinzuzufügen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Achten Sie auf Gleichung 1 im Mikrocontroller- Datenblatt , um sicherzustellen, dass Sie die maximale Abtastrate für die Eingangsimpedanz nicht überschreiten (dies ist Ihr Lastwiderstand plus der von mir erwähnte Vorwiderstand plus Radc - der 6K-ADC-Abtastschalterwiderstand). Da die AD590-Sensoren nach ADC-Standards mit eisiger Schnelligkeit reagieren, können Sie die Abtastrate einfach in einem vernünftigen Rahmen halten und verlieren keine Informationen.

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Beachten Sie auch, dass Sie mit nur einer 5-V-Versorgung keine vollen 3,3 V aus dem AD590 herausholen können. Überprüfen Sie das Datenblatt. Sie können auf 1 V begrenzt werden, um eine garantierte Genauigkeit zu erhalten.

Persönlich würde ich einen Zener parallel zu C1 hinzufügen. Aber dann weiß ich auch nicht, was Microchip über den Widerstand gegen 5 V an analogen Eingängen sagt. Nicht viele mfgs mögen das als Option.
@Asmyldof Es dient nur zum Schutz des Chips im Falle eines katastrophalen Kurzschlusses. Es kann nicht erwartet werden, dass die Schaltung unter solchen Umständen ordnungsgemäß funktioniert, selbst nicht kurzgeschlossene Eingänge würden wahrscheinlich darunter leiden. Übrigens können Sie in dieser Anwendung realistischerweise keinen Zener verwenden - die Spannungs-Strom-Kurve eines 3,3-V-Zeners würde den Eingang nicht schützen und die Genauigkeit vollständig zerstören . Es ist vorzuziehen, eine Schaltdiode ( nicht Schottky- zu viel Leckage) auf eine Klemmspannung (Shunt-Regler) von vielleicht 3,1 V zu verwenden, z. TL431 + R's - aber das ist besser als die ursprüngliche Schaltung des OP und einfach.
Richten Sie sich natürlich auf das Leck aus. Mein Fehler. Ich wollte darauf hinweisen, dass im ADC-Modus viele Pins empfindlicher auf den Trick "mit einem R abschwächen" reagieren, und vergessen zu berücksichtigen, dass dies eine uA-Skala ist, obwohl Ihr Bild dies angibt. Eine zweite Option wäre, dem Sensorpfad einen zusätzlichen Widerstand hinzuzufügen, der ihn auf eine Spannung bringt, die 5 V kurz in 3 V teilt. Weniger sicher als harter Schutz im Langdrahtargument, aber immer noch eine Option.
@Asmyldof Der Spannungsteiler ist im Allgemeinen keine schlechte Idee. Leider ist die Dropout-Spannung des AD590 sehr hoch, daher glaube ich nicht, dass es in diesem Fall gut sein wird.
Dann höre ich wohl auf, dich mit Zusätzen zu ärgern ;-). Mir ist aufgefallen, dass ich vergessen habe, Sie zu bewerten, als ich das erste Mal hierher kam (ich verspreche, ich wollte es).
@SpehroPefhany. Wenn ich das richtig verstehe, besteht der Adc in einer MCU aus einem aufgeladenen Kondensator (was die Erfassungszeit eines Adc darstellt). Wenn ich einen Kondensator habe, wie Sie ihn empfehlen, würde er dann nicht meinen Adc-Wert aus dem Gleichgewicht bringen?
Wenn der Gesamtwiderstand R2+Rload mit eq1 übereinstimmt, dann nein, wird er nicht wesentlich beeinflusst. Die Kappe hilft tatsächlich.

Dieser Sensor erzeugt einen Stromausgang.
Aus dem Datenblatt :
"Das Gerät fungiert als hochohmiger Konstantstromregler, der 1 μA/K durchlässt."

Wählen Sie einfach Ihren R40 so aus, dass er die 3,3-V-Grenze des STM32 nicht überschreitet, und Sie benötigen keinen Spannungsteiler.

Mit anderen Worten, der Sensor kann als variabler Widerstand angenommen werden (der den Stromfluss abhängig von der Temperatur regelt). Dieser Widerstand in Verbindung mit dem R40 gibt mir einen Messwert des temperaturzugeordneten Stroms. Und da es sich um einen hochohmigen Sensor handelt, wird durch das Laden mit einem Widerstand gegen GND die Spannung gezogen. Die intelligente Auswahl von R40 hilft mir, es unter 3,3 V zu halten. Also brauche ich einen weiteren ADC-Pin, der in die Basis des R40 (oder besser gesagt am Boden) greift.
Ein variabler Widerstand könnte irreführend sein, Sie sollten ihn als ideale Stromquelle betrachten, wobei der Stromausgang von der Temperatur bestimmt wird. Wenn die Masse mit dem STM32 gemeinsam ist, was sein sollte, benötigen Sie keinen weiteren Pin.
4 V AD590 mit Schnittstelle zu 3,3 V MCU
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