Auswahl des Vorspannungswiderstands für den Thermistor

Rtist Thermistor. Rbist der Vorspannungswiderstand, welchen Wert ich berechnen muss. Die Temperatur, die mich interessiert, gibt einen RtWiderstandsbereich von an 4k...115k. Was ich möchte, ist, dies auf die gesamte ADC-Auflösung zu skalieren, was ein 10bisschen dh ist 0...1023. Also, wann Rt = RbADC es konvertieren wird 511. Ich bin mir nicht sicher, ob es möglich ist, aber im Idealfall möchte ich, dass 0ADC wann Rt = 4kund 1023wann Rt = 115k(oder umgekehrt) gelesen wird .

Intern in MC habe ich eine Nachschlagetabelle, die den ADC-Wert gemäß der im Thermistor-Datenblatt beschriebenen Kurve in Temperatur umwandelt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

microcontroller avr adc temperature Pablo
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Warum nicht ein Potentiometer haben, damit Sie den Wert ändern können?

Dean

Warum sollte ich den Wert für die angegebenen Parameter und Bereiche ändern müssen? Ich denke, Rbsollte sehr sicherer Wert sein.

Pablo

Damit können Sie den Wert genauer einstellen, und ich dachte nicht an einen POT mit einem langen Knopf, sondern an einen voreingestellten Widerstand .

Dean

Sobald ich weiß, wie man den Wert von berechnet Rb, ist es eine gute Idee, einen voreingestellten Widerstand zu setzen.

Pablo

Antworten:

$R_T$ $V_{CC}$

{U.}_{R. E. F.} = {U.}_{ich N., M. EIN X.} = \frac{{R.}_{B.}}{{R.}_{B.} + {R.}_{T., M. ich N.}} \times {V.}_{C. C.}

$U_{REF} = U_{IN,MAX} = \frac{R_{B}}{R_{B}+R_{T,MIN}} × V_{CC}$

{R.}_{B.} = \frac{{U.}_{R. E. F.} \times {R.}_{T., M. ich N.}}{{V.}_{C. C.} - - {U.}_{R. E. F.}}

$R_B = \frac{U_{REF}×R_{T,MIN}}{V_{CC} - U_{REF}}$

$R_B$ $R_B$

Wenn der ADC-Wert (nahe) 1023 ist, zeigt dies an, dass der Sensor einen Kurzschluss versagt hat (schlechte Verkabelung, ...);
Wenn der ADC-Wert (nahe) 0 ist, bedeutet dies, dass der Sensor nicht geöffnet wurde (nicht angebracht, Kabelbruch, ...)

Basierend auf diesen beiden Überprüfungen können Sie Ihr Programm entscheiden lassen, was zu tun ist: ZB. Stellen Sie einen Fehlerausgang hoch ein, trennen Sie die Stromversorgung von einer Last, ...

Beachten Sie jedoch, dass mit diesem Widerstandsspannungsteiler die Auflösung Ihrer Messung entlang der Skala stark variiert.

{R.}_{B.} = \frac{1.1 V. \times 4 k Ω}{5 V. - - 1.1 V.} = \frac{4.4 k}{3.9} = 1.13 k Ω

$R_B = \frac{1.1V×4k\Omega}{5V-1.1V}= \frac{4.4k}{3.9}= 1.13k\Omega$

1 k Ω

$1k\Omega$

{U.}_{ich N., M. ich N.} = \frac{1 k Ω}{1 k Ω + 115 k Ω} \times 5 V. = 43 m V.

$U_{IN,MIN} = \frac{1k\Omega}{1k\Omega+115k\Omega}×5V = 43mV$

{U.}_{ich N., M. EIN X.} = \frac{1 k Ω}{1 k Ω + 4 k Ω} \times 5 V. = 1000 m V.

$U_{IN,MAX} = \frac{1k\Omega}{1k\Omega+4k\Omega}×5V = 1000mV$

Der Vorteil der Verwendung der 1V1-Referenz besteht darin, dass es ziemlich einfach ist, einen ungefähren ADC-Wertebereich vorherzusagen : 43 - 1000

Jippie
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Die ADC-Referenzspannung ist gleich VCC. Glauben Sie, dass die durchschnittliche Auflösung entlang der Skala eine Toleranz von etwa 1 ° C ergibt?

Pablo

Welchen Controller verwenden Sie und sind Sie sicher, dass Sie nicht zur Bandlückenreferenz wechseln möchten?

Jippie

ATMega328P. Ich dachte, die AVCC-Referenz gibt mir eine bessere Auflösung. Natürlich kann ich mich so einrichten, dass ich mit 1.1 VBG-Referenzen arbeite, wenn dies zu besseren Ergebnissen führen würde.

Pablo

Stellen Sie einfach sicher, dass Ihr Vcc stabil ist, da es Teil der Gleichung ist. Natürlich können Sie Vcc mit demselben ADC (unter Verwendung eines zweiten Spannungsteilers) messen und die Messungen für variierende Vcc korrigieren.

Jippie

Rb = konstanter Strom. Dies verdoppelt die Effektivität, erhöht die Linearität des Ausgangs und schützt vor Spannungsschwankungen.

Optionspartei

Mit einem einfachen Widerstandsteiler können Sie den Bereich der Ausgangsspannungen nicht auf den gesamten Bereich des ADC-Eingangs ausdehnen, aber Sie erhalten die beste Gesamtauflösung, indem Sie Ihren Vorspannungswiderstand auf das geometrische Mittel des Minimums einstellen und maximale Widerstandswerte Ihres Sensors (für den interessierenden Temperaturbereich).

$\sqrt{4K * 115K} = 21.447K$

Sie können einen 21,5K 1% Widerstand oder einen 22K 5% Widerstand auswählen. Die Spannungen, die Sie erhalten, liegen zwischen 15,7% und 84,3% des ADC-Eingangsbereichs.

Um Ausgangsspannungen zu erhalten, die den gesamten Bereich des ADC abdecken, benötigen Sie eine aktive Schaltung (z. B. Operationsverstärker) mit Verstärkungs- und Offsetfunktion.

Dave Tweed
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Ihre Lösung hat auch funktioniert. Ich wünschte, ich könnte mehr als eine Antwort akzeptieren.

Pablo