Ich möchte Temperaturen in einem Haushaltsofen mit einem Widerstandsthermometer und einem Mikrocontroller messen.
Eine einfache Schaltung, die häufig verwendet wird, ist ein Spannungsteiler, der einen ADC-Pin speist.
Andere Schaltungen umfassen eine Wheatstone-Brücke und Konstantstromquellen. Ich habe auch Schaltungen gesehen, die einen Operationsverstärker vor dem ADC verwenden.
Schließlich scheint es Chips zu geben, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden, wie z. B. der ADS1248 von TI .
Was ich suche, ist ein Hinweis auf eine gute Diskussion der Kompromisse zwischen diesen verschiedenen Ansätzen und wann man einen Ansatz einem anderen vorziehen könnte. Wie nähert man sich insbesondere einer "ausgeglichenen" Lösung, da es wenig Sinn macht, einen hochpräzisen Operationsverstärker vor einem Low-Bit-ADC zu verwenden? Zum Beispiel.
Sie müssen zuerst entscheiden, welche Auflösung Sie über welchen Temperaturbereich benötigen, und alles, was daraus folgt, ist nur Mathematik.
Ich würde damit beginnen, zu sehen, ob der Thermistor an einem Ende mit Masse und am anderen mit einem Pullup verbunden ist, dann ist die Verbindung dieser beiden zu einem Mikrocontroller gut genug. Die analoge Spannung ist auf verschiedene Weise nichtlinear, aber die Temperaturen ändern sich nicht schnell, sodass das Mikro eine große Menge an Mathematik anwenden kann, um letztendlich Grad C, Grad F oder was auch immer zu erhalten.
Aus den minimalen und maximalen Temperaturen, die Sie messen möchten, und dem Thermistor-Datenblatt können Sie die minimalen und maximalen Thermistor-Widerstandswerte entnehmen, mit denen Sie umgehen müssen. Bemessen Sie den Pullup so, dass die Min- und Max-Werte zu Spannungen führen, die ungefähr gleich weit von der Mitte entfernt sind. Die Pullup-Widerstandsmethode hat die höchste Auflösung des Thermistorwiderstands in der Mitte des Bereichs. Anders ausgedrückt: Sie messen den Thermistorwiderstand am genauesten, wenn er den gleichen Widerstand wie der Pullup-Widerstand hat.
Rechnen Sie nach und bestimmen Sie, wie hoch der Widerstandsschritt pro A/D-Zählung an jedem Ende des Bereichs ist. Finden Sie dann heraus, welchen Temperaturen diese entsprechen und welches Temperatur-Delta eine A/D-Zählung an den Min- und Max-Punkten darstellt. Sie können leicht Mikros mit eingebauten 12-Bit-A/Ds erhalten. Wenn diese Berechnung Ihnen sagt, dass die Temperaturauflösung im schlimmsten Fall mit 12 Bit gut genug ist, dann ist das alles, was Sie für die Elektronik brauchen, und der Rest ist Mathematik in der Firmware.
Beachten Sie, dass Auflösung und Genauigkeit zwei verschiedene Dinge sind. Die Elektronik bis zum A/D muss mindestens die erforderliche Mindestauflösung haben. Die Genauigkeit kann je nach Genauigkeit des Thermistors und des Pullup-Widerstands schlechter sein. Wenn Sie das Gerät bei bekannten Temperaturen testen können, können Sie diese Genauigkeit mit Konstanten in der Mathematik in der Firmware kalibrieren.
JonnyBoats
Olin Lathrop