Medir con precisión la temperatura con Arduino

Parece que está al tanto del problema con el cambio de voltaje de referencia y si usa un dispositivo como el TMP36 (10mV / degC fijo) no puede hacer nada más que usar una referencia de voltaje de un chip para estabilizar las cosas.

Sin embargo, si está utilizando un RTD o un termistor, entonces el problema no surgirá. El ADC está realizando una medición radiométrica; compara la entrada del ADC con su voltaje de referencia, PERO, si alimenta el RTD o el termistor (a través de una resistencia adecuada) desde el mismo voltaje de referencia, no afectará las lecturas. Si la referencia aumenta un 10%, también lo hace el voltaje en el ADC.

Creo que deberías considerar usar un sensor de temperatura digital como DS18B20 / DS18S20 porque no depende de la precisión de tu ATmega ADC para medir una señal de señalización, usa un protocolo digital de 1 cable para informar la temperatura.

Consulte los siguientes tutoriales
enlace
enlace

Su medida será tan buena como la tensión de referencia para ADC es bueno. Arduino utiliza por defecto la tensión de alimentación como tensión de referencia, pero en su caso, la forma correcta de hacerlo sería utilizar el pin Aref de arduino. Tienes que obtener un chip especial llamado "Referencia de voltaje" y conectarlo al pin Aref, luego configurar ADC para usar la referencia externa en el código Arduino ( analogReference(EXTERNAL) )

El voltaje de la referencia debe seleccionarse de modo que la oscilación completa de su sensor de temperatura se ajuste al voltaje de referencia. TMP36 emitirá ~ 1.5V @ 100C, por lo que tendría que usar una referencia por encima de 1.5V para medir la temperatura hasta 100C. Desea que su referencia esté lo más cerca posible del voltaje máximo medido para obtener la mayor resolución posible.

Atmega328p tiene dos referencias internas que pueden usarse sin ningún componente externo. Uno es 1.1V, otro 2.56V. Por lo general, tienen una precisión un poco peor que la que obtendría al usar un componente externo dedicado. Consulte la documentación de Arduino para obtener la analogReference y la hoja de datos de Atmega328p para la precisión de referencia interna.

Si realmente desea obtener tuercas con diferentes rangos, puede usar varias referencias externas y cambiarlas usando un interruptor analógico como 74hc4051. O puede cambiar entre dos referencias internas.

Con los termistores obtendrá mejores resultados si configura una fuente de corriente constante en lugar de usar una resistencia tonta. Por otro lado, una resistencia tonta alimentada desde una referencia de voltaje estable funcionaría bien.

Al elegir una referencia externa, asegúrese de tener suficiente voltaje para adaptarse a su voltaje de desconexión cuando se alimenta de las baterías y las baterías están descargadas. Vref + Vdropout < Vbat-min.

No tener una referencia de ADC estable es en realidad un síntoma de otro problema en su circuito: no está suministrando un voltaje suficientemente alto a la placa. Esto se indica por el suministro de 5V a 4V y el descenso de 3.3V.

El regulador de voltaje (MC33269D-5.0 IIRC) en la placa Arduino tiene un voltaje de caída de ~ 1.0V, por lo tanto, debe suministrarlo con al menos 6V para obtener una salida estable de 5V. Las baterías AA comienzan a 1.5-1.6V y están casi agotadas a 1.1V, por lo que debe alimentar la placa con al menos 6 baterías AA para una salida estable durante toda la vida útil de la batería.

Alimentado correctamente, puede usar la referencia interna de ADC o las líneas de 5V o 3.3V. Dado que el sensor de temperatura varía aproximadamente 10 mV por grado Celcius, puede usar un divisor de voltaje para establecer el voltaje de referencia equivalente al voltaje de salida máximo esperado del sensor (por ejemplo, para 50 grados C). Esto le dará una medida más precisa.

Si desea usar menos de 6 baterías AA, pruebe un convertidor de refuerzo CC-CC, por ejemplo. enlace . El ejemplo vinculado toma 1V - 4V y hace 5V. La salida se alimenta directamente al pin de 5 V del Arduino, sin pasar por su regulador.

Para que la placa funcione más con las baterías, ponga la MCU en modo de reposo entre las lecturas del sensor. La biblioteca de bajo consumo de Rocketscream es excelente para este propósito. ¡Pero solo es realmente útil cuando se usa un regulador / convertidor de CC-CC eficiente, ya que el regulador estándar de Arduino usa 10 mA solo por sí mismo!

Responda a la pregunta ¿Hay alguna otra manera de medir de manera confiable el voltaje de salida del sensor?

ADC utiliza el voltaje de referencia para la conversión de analógico a digital. Entonces, si hay un cambio en el voltaje de referencia, los valores convertidos (es decir, el valor digital) cambiarán. El valor digital será diferente para la misma entrada analógica si cambia el voltaje de referencia.

Una opción fácil es usar el voltaje de referencia interno dentro del Arduino (es decir, el controlador Atmega).

Vea el enlace a continuación donde se proporciona un código de muestra para usar el ADC interno (nombre de la función Arduino - analogReference (DEFAULT))

enlace

Creo que esto resolverá su problema y no hay necesidad de cambiar a termistores.