Sensores de temperatura analógicos de cable largo

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Estoy construyendo un circuito que tiene 5, salida analógica , sensores de temperatura ( LMT85LP ) conectados a un convertidor AD (MCP3208-CI / P), dos de los sensores están ubicados aprox. 50 metros ( 164 pies) del convertidor AD y del resto del circuito (frambuesa pi 3, etc.). El cable es Cat5 . La corriente de salida de los sensores es ~ 7mA . Todos serán alimentados por raspberry power out 3v3 pins. Tenga en cuenta que el convertidor AD se ubicará al lado de la frambuesa, solo los sensores estarán alejados. ¿Tal distancia es viable? ¿Y si es así las lecturas son confiables?

    
pregunta chas ant

3 respuestas

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Esperaría mucho ruido. Dependiendo del entorno, el ruido podría ser más grande que la propia señal. En otras palabras, el ruido puede ser de varios cientos de milivoltios mientras intenta resolver una diferencia de unos pocos milivoltios.

La mejor solución es colocar un controlador de línea de salida diferencial en el sensor y un receptor diferencial coincidente en el ADC y aprovechar los pares trenzados del CAT5.

Sin embargo, puede obtener datos útiles simplemente promediando muchas lecturas. No sé nada acerca de su entorno, pero en muchos casos gran parte o la mayor parte del ruido proviene de luces fluorescentes y otras fuentes de línea de alimentación de 50 / 60Hz. Si tiene cuidado de recopilar y promediar datos para exactamente 1/50 o 1/60 de segundo (según la frecuencia de la línea de alimentación), se eliminará la mayor parte del ruido de la línea de alimentación.

También puede promediar varios múltiplos de un ciclo de línea eléctrica para reducir otros ruidos. Por ejemplo, un promedio de 100 muestras durante 0,5 segundos probablemente le proporcionará datos muy útiles y es algo razonable, ya que la temperatura probablemente no cambie mucho durante ese período de tiempo. Solo asegúrese de promediar un múltiplo entero de un ciclo de línea eléctrica.

NOTA 1: El ADC que está utilizando es de 12 bits. Si está almacenando el número en una variable de 16 bits, entonces puede agregar dieciséis valores de 12 bits antes de que corra el riesgo de desbordamiento. Con una variable de 32 bits, obviamente puede sumar muchas más muestras antes de desbordar. Si eres listo, puedes usar una variable de 16 bits para promediar muchas muestras.

Nota 2: Creo que ha leído mal la hoja de datos de LMT85LP. 7mA es la corriente de salida máxima absoluta antes de arriesgar daños al dispositivo. Una corriente de salida más razonable es 50uA. Vea la siguiente figura tomada de la hoja de datos de TI.

    
respondido por el Supa Nova
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Como la corriente de funcionamiento de estos tipos es de alrededor de 10 uA cada uno, es posible que se salga con un pequeño error debido a que la corriente de suministro cae por el cable. La resistencia del bucle de CAT5 se enumera como 0.2ohm / m, o 5ohms por 50m de una vía. Su corriente de suministro de 50uA caerá 250uV, lo que será totalmente insignificante en comparación con su precisión.

Puede encontrar que la capacitancia del cable excede lo que pueden manejar, así que use una resistencia de 3k en sus salidas. Está listado como 52pF / m, o 2.5nF para la longitud de su cable, excediendo el límite de 1.1nF indicado en la hoja de datos.

Con los cables torcidos, pueden ser bastante resistentes a la captación de interferencias. Al ser una medida de temperatura, puede poner un filtro de paso bajo serio antes del ADC, tal vez 1Hz, quizás 0.1Hz RC si está feliz de leer eso lentamente.

El ruido será tu mayor problema. Si ya tiene algún cable y los sensores, conecte uno de forma remota, uno localmente, y vea.

    
respondido por el Neil_UK
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El principal problema que encuentro es que desea utilizar 3.3 v de la frambuesa para suministrar el sensor, sugiero que la alimentación del sensor sea diferente.

Mi solución para leer el sensor es que puede utilizar una comunicación de 4 a 20 mA:

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|Raspbery|--|ADC|--|4-20mA RX|--- 50 mts cable--- |4-20mA TX|--|sensor|
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respondido por el Cocoletzi Mata

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