Medir la temperatura con una toma de fuerza y un microcontrolador

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Quiero medir las temperaturas en un horno casero utilizando un termómetro de resistencia y un microcontrolador.

Un circuito simple que se usa a menudo es un divisor de voltaje que alimenta un pin ADC.

Otros circuitos incluyen un puente de Wheatstone y fuentes de corriente constante. También he visto circuitos que utilizan un amplificador operacional antes del ADC.

Finalmente, parece que hay chips diseñados especialmente para este propósito, tales como ADS1248 de TI.

Lo que estoy buscando es un indicador de una buena discusión de las compensaciones entre estos diversos enfoques y cuándo se puede elegir un enfoque sobre otro. En particular, ¿cómo se aborda una solución "equilibrada" en el sentido de que tendría poco sentido utilizar un amplificador operacional de alta precisión por delante de un ADC de poco bit? por ejemplo.

    
pregunta JonnyBoats

1 respuesta

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Primero debes decidir qué resolución necesitas sobre qué rango de temperatura, y todo es solo matemáticas que se desprende de eso.

Comenzaría viendo si conectando el termistor a tierra en un extremo y un pullup en el otro, entonces la unión de esos dos en un microcontrolador es lo suficientemente buena. La tensión analógica será no lineal de varias maneras, pero las temperaturas no cambian rápidamente, por lo que el micro puede aplicar una gran cantidad de matemáticas para obtener, en última instancia, grados de temperatura, grados o cualquier otra cosa.

Desde las temperaturas mínimas y máximas que desea medir y la hoja de datos del termistor, puede encontrar los valores de resistencia mínima y máxima del termistor con los que debe lidiar. Dimensione el pullup de modo que los valores mínimo y máximo resulten en voltajes aproximadamente igualmente alejados del centro. El método de resistencia pullup tendrá la mayor resolución de resistencia del termistor en el centro del rango. Otra forma de decir esto es que medirás la resistencia del termistor con mayor precisión cuando tenga la misma resistencia que la resistencia pullup.

Haga los cálculos y determine cuál es el paso de resistencia por cada recuento A / D en cada extremo del rango, luego calcule a qué temperaturas corresponden esas temperaturas y, por lo tanto, a qué temperatura delta un recuento A / D representa en los puntos mínimo y máximo . Puede obtener fácilmente micros con A / D de 12 bits incorporados. Si este cálculo le indica que el peor de los casos, la resolución de la temperatura es suficiente con 12 bits, entonces eso es todo lo que necesita para la electrónica y el resto es matemático en el firmware.

Tenga en cuenta que la resolución y la precisión son dos cosas diferentes. La electrónica a través del A / D debe tener al menos su resolución mínima requerida. La precisión podría ser peor dependiendo de la precisión del termistor y la resistencia de pullup. Si puede probar la unidad en temperaturas conocidas, puede calibrar esta precisión con constantes en las matemáticas en el firmware.

    
respondido por el Olin Lathrop

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