instrumentación del circuito del termistor dual divisor-V

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aquí está el circuito: divisor de voltaje con 2 termistores emparejados ("emparejado" significa lo suficientemente cerca como para que las temperaturas medidas cuando los termistores están uno al lado del otro se acerquen lo suficiente a mis necesidades)

(diagrama editado para mostrar la resistencia de la serie 1K de V2 a DIO1 y medición V3)

3.3V--------+------------+
            |            |
            \            \
            T1           T2
            \            \              __
            T1           T2            /V3\
            \            \       +-----\__/------+
            T1           T2      |               |
            |            |       |               |
Vvd --->    o v1      v2 o-------+---/\/\/\/\/\--+--{XBee DIO1 pin}
            |            |              1k ohm
            \            \
            /            /
            \            \
            / 10K        / 10K
            \            \
            /            /
            |            |
GND---------o------------o

En el circuito anterior exactamente como se muestra, v1 y v2 miden a 1.31 V en la referencia común T. Hasta ahora, todo bien

Sin embargo, cuando conecto o en v1 a XBee pin A y o en v1 a XBee pin B (XBee comparte 3.3V y GND comunes, la fuente de alimentación tiene suficiente energía para alimentarlo todo), entonces v1 y v2 son 1.50V y 1.57V respectivamente - lo suficientemente diferentes como para que las mediciones de T1 y T2 sean inútiles para mí.

(los termistores están uno al lado del otro para que pueda validar que las temperaturas siguen siendo las mismas cuando se está en XBee)

Me parece claro que conectar el transmisor a v1 y v2 altera el sistema (1.31V se convierte en 1.50 V y 1.57 V) Lo que está menos claro es por qué no afecta a v1 y v2 de la misma manera.

La pregunta más importante que tengo: ¿es este uno de esos casos en los que se debe usar un amplificador operacional para conservar v1 y v2 en sus valores "reales" y evitar que el transmisor / instrumento ensucie los valores?

Ediciones: V4 mide 5,5 mV, por lo que la corriente es de aproximadamente 5,5 microamperios.

V a través de T2 es aproximadamente 1.8 V y T2 tiene R aproximadamente 16K ohmios en estas condiciones, por lo que la corriente a través de T2 es aproximadamente 0.1 miliamperios.

la corriente para DIO1 es aproximadamente 1/20 de lo que pasa por T2, no explica la diferencia de 0.2V por lo que puedo ver. ¿Qué me falta?

    
pregunta Paul_A

2 respuestas

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Dice que la corriente que fluye hacia la entrada es 5.5 uA. El voltaje está alrededor de 1.5, creo, basado en una caída de 1.8V en T2 (3.3-1.8 = 1.5). Entonces, eso significa que la resistencia de entrada es 1.5 / 5.5 uA = 272 k. Es posible que la entrada no se comporte como una resistencia, sino más bien como un sumidero de corriente. En cualquier caso, en las condiciones específicas anteriores, no hace ninguna diferencia.

Entonces, en efecto, la pierna inferior de 10k se transforma de 10k a 10k en paralelo con 272k, que es de 9.65k. Esto cambia la tensión de entrada en alrededor de 30 mV. No me parece que esto pueda explicar completamente la diferencia que ves entre tus dos entradas (1.57 vs 1.5), pero para estar seguro, debes poner 1k en AMBAS entradas al mismo tiempo. Tal vez las dos entradas tengan diferentes resistencias o corrientes de fuga.

Creo que debería considerar la posibilidad de que el circuito funcione básicamente, con un pequeño error debido a la corriente en el XBee, y las diferencias que está viendo en realidad están causadas por las diferencias en la temperatura del termistor. ¿Podría calcular la temperatura implícita en 1.31, 1.5 y 1.57 V usando las propiedades del termistor?

También, le advierto que no compare la lectura de 1.31 V obtenida antes de conectar el XBee con las lecturas de 1.5 y 1.57 V obtenidas después. Las lecturas obtenidas en diferentes momentos realmente no se pueden comparar a menos que tenga un equipo de medición muy bueno para registrar la temperatura real del termistor y verificar que sea la misma en ambos momentos. O bien, si tiene el voltímetro conectado y puede sentarse allí, conectar / desconectar el XBee y observar cómo el voltaje sube y baja a 200 mV. Eso también sería muy convincente de que los 200 mV se deben a XBee. Pero si mide 1.31, desactiva el circuito, ensucie con él y vuelva a medir y descubra que es 1.5, bueno, no sacaría ninguna conclusión de eso. Tal vez el NTC se haya calentado un poco debido al manejo (lo que no es raro). Los cálculos que pedí nos dirán si esa explicación es plausible.

    
respondido por el mkeith
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Para una primera aproximación, la razón por la que el transmisor no afecta a V1 y V2 de la misma manera es porque las resistencias de entrada del transmisor no son idénticas.

En 1, a continuación, se muestra el lado izquierdo del puente, y si R2 es precisamente de 10000 ohmios, E1 es precisamente de 3,3 voltios y E2 es de 1,31 voltios, entonces la resistencia de RT1 (el termistor) debe ser ~ 15191 ohms.

En 2, entonces, si E2 se eleva a 1,50 ohmios y todo lo demás permanece igual que en 1, la combinación paralela del termistor y la resistencia de entrada del transmisor debe ser de 12000 ohmios.

En 3, si la resistencia del termistor es de 15191 ohmios y la resistencia total del par paralelo es de 12000 ohmios, entonces la resistencia efectiva que el transmisor está derivando a través del termistor es de 57127 ohmios.

La matemática es la misma y los resultados son similares para la otra mitad del puente, con la resistencia de entrada del transmisor en ese lado siendo 40122 ohmios conectados a 3.3 voltios.

    
respondido por el EM Fields

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