interpretando datos de termopar sin ADC

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Primero, no soy un ingeniero, eléctrico o de otro tipo. Y los circuitos básicos en la licenciatura en física hace años, es el alcance de mi entrenamiento formal en esta área. Por favor sea amable :)

Quiero experimentar con el uso de un termopar tipo K conectado directamente a los pines GPIO de una Raspberry Pi, usando un circuito de carga RC (resistencia-condensador) como se describe en este artículo: enlace

En lugar de un fotoresistor, usaría un termopar, por supuesto. Y me doy cuenta, también, como señala el artículo, que esto no es tan preciso como usar un ADC intermediario (como MCP3008). Pero tengo curiosidad por ver simplemente cómo (en) preciso sería un circuito tan simplificado.

No he montado el circuito todavía, pero no anticipo ningún problema con la adquisición de datos. Pero la ecuación de tiempo RC (obviamente) implica la relación de resistencia, capacitancia y tiempo. No voltaje. Y las tablas de referencia que he encontrado para la conversión de la temperatura del termopar tipo K comparan la temperatura con Volts , no con Ohms .

Y no estoy convencido de que el antiguo modo de espera V = IR ayudaría aquí, porque no creo que I (actual) sea constante a través de este circuito. Si me equivoco, me encantaría escucharlo, porque, independientemente de la corriente, el voltaje y la resistencia serían proporcionales entre sí. Entonces podría usar un baño de agua helada para un punto de referencia de voltaje de 0 grados Celsius / 0, y podría trazar cualquier otro punto basado en el aumento proporcional. En el peor de los casos, probablemente deba tomar otra lectura de referencia (por ejemplo, dentro de un horno precalentado). Pero me gustaría una solución matemática más simple (es decir, convertir el voltaje en resistencia) que me permitiría usar los gráficos existentes, si pudiera.

¿Alguna idea?

    
pregunta rccapps

1 respuesta

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Un termopar tiene una salida de voltaje muy bajo y una resistencia constante. No funcionará con el circuito Adafruit RC.

Como dice en esa página a la que te has vinculado

It cannot be used with sensors that have a pure analog output 
like IR distance sensors or analog accelerometers.

Necesita usar un termistor, una resistencia sensible a la temperatura, para trabajar con un circuito RC simple. Estos funcionarán bien.

Como su comentario indica que para su rango de temperatura, los termistores no son factibles (mi proveedor favorito tiene 125 millones y solo dos a 300 ° C) y los termopares son su única solución, debemos considerar cómo leer un termopar.

Un termopar tiene una resistencia muy baja, y un tipo K tiene una salida de aproximadamente 41uV por grado C. Soporta un poco más de 1000C, donde la salida sería de aproximadamente 41mV.

Si está empeñado en medir (a) un voltaje y (b) este muy pequeño voltaje, con un tipo de solución de tiempo de carga de capacitor, entonces es posible. La salida de voltaje tendría que convertirse a una corriente con la cual usted carga su capacitor, en lugar de que la corriente variable pase a través de un sensor resistivo desde el riel + ve.

Sin embargo, una vez que haya construido un convertidor de voltaje a corriente, agregue un condensador y lo use con el temporizador Pi, ha creado un ADC de pendiente única. Usted está a solo un componente de haber construido un ADC de equilibrio de carga, que funciona mejor, y otros pocos componentes de un convertidor delta-sigma, que funciona aún mejor. Entonces, la pregunta se ha transformado en "¿qué tipo de ADC quieres construir?"

Tengo años de experiencia de haber tomado malas decisiones de compilación / compra, tanto en el trabajo como por aficiones, que han matado proyectos. Decide cual es tu proyecto. Si es una medida de temperatura, entonces compre un ADC. Si la construcción del ADC es el proyecto, entonces siga adelante y construya uno de esos. No trates de hacer ambas cosas.

Acabo de comprar un módulo ADC ADS1115 2/3 / 4ch 16bit de fleaBay por unos cuantos kilos, que en el rango más sensible resolverá un tipo K a 0.2C directamente, y leeré tres de ellos al mismo tiempo , por ejemplo dos medidas y una referencia. Se conecta con una interfaz I2C de 2 hilos, funciona con 3.3v, bibliotecas disponibles. Sólo digo.

    
respondido por el Neil_UK

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