Selecionando resistor de polarização para termistor


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Rté termistor. Rbé resistor de polarização, cujo valor eu preciso calcular. A temperatura na qual estou interessado está dando uma Rtfaixa de resistência 4k...115k. O que eu quero é dimensionar isso para toda a resolução ADC, que é um 10pouco, ie 0...1023. Então, quando a Rt = RbADC irá convertê-lo para 511. Não tenho certeza se é possível, mas o ideal é que eu 0queira ler o ADC quando Rt = 4ke 1023quando Rt = 115k(ou de outra maneira).

Internamente, no MC, tenho uma tabela de pesquisa, que converterá o valor ADC em temperatura, de acordo com a curva descrita na folha de dados do termistor.

insira a descrição da imagem aqui


Por que não ter um potenciômetro para alterar o valor?
Dean

Por que eu precisaria alterar o valor para os parâmetros e intervalos fornecidos? Eu acho que Rbdeve ser um valor muito certo.
21412 Pablo

Isso permitiria definir o valor com mais precisão, e eu não estava pensando em um POT com um botão longo, mas em um resistor predefinido .
Dean

Uma vez que eu sei como calcular o valor de Rb, é uma boa ideia colocar um resistor predefinido.
21412 Pablo

Respostas:


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E se RTa menor resistência é 4k, é possível calcular facilmente a resistência necessária para criar um divisor de tensão. Se você selecionar uma tensão de referência ADC no intervalo de banda interno (geralmente 2V56 ou 1V1), poderá usar quase toda a faixa ADC. Assim (desdeVCC é constante):

UREF=UIN,MAX=RBRB+RT,MIN×VCC
RB=UREF×RT,MINVCCUREF

E redondo RBpara baixo, para que você nunca alcance a escala completa no ADC. Uma vez que você tenhaRBvocê deve poder calcular a tensão de entrada mais baixa possível. Saber isso é valioso porque você pode fazer duas verificações de sanidade em seu programa:

  1. Quando o valor ADC é (próximo) 1023, isso indica que o sensor falhou em curto-circuito (fiação incorreta, ...);
  2. Quando o valor ADC é (próximo) 0, isso indica que o sensor falhou aberto (não conectado, fio quebrado, ...)

Com base nessas duas verificações, você pode fazer com que seu programa decida o que fazer: Ex. defina uma saída de erro alta, remova a energia de uma carga, ...

Lembre-se de que, com este divisor de tensão resistivo, a resolução da sua medição variará amplamente ao longo da escala.

Por exemplo. com a referência de gap band definida em 1V1 e tensão de alimentação 5V:

RB=1.1V×4kΩ5V1.1V=4.4k3.9=1.13kΩ
Arredondado para o primeiro valor E12 disponível 1kΩ

UIN,MIN=1kΩ1kΩ+115kΩ×5V=43mV

UIN,MAX=1kΩ1kΩ+4kΩ×5V=1000mV

A vantagem de usar a referência 1V1 é que é muito fácil prever um intervalo aproximado de valores ADC: 43 - 1000


A tensão de referência ADC é igual a VCC. Você acha que a resolução média ao longo da escala produzirá tolerância em torno de 1 grau C?
21412 Pablo

Qual controlador você usa e tem certeza de que não deseja alterar a referência de band gap?
jippie

ATMega328P. Eu pensei que a referência do AVCC me desse uma melhor resolução. Certamente eu posso configurar para trabalhar com a referência 1.1 VBG se isso me fornecer melhores resultados.
21412 Pablo

Apenas verifique se o seu Vcc é estável, pois faz parte da equação. Obviamente, você pode medir Vcc com o mesmo ADC (usando um segundo divisor de tensão) e corrigir as medições para variar Vcc.
jippie

Rb = corrente constante. Isso dobrará sua eficácia, acrescentará alguma linearidade à saída e fornecerá isolamento contra as flutuações de tensão.
Optionparty 21/12/12

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Com um divisor resistivo simples, você não poderá esticar a faixa de tensões de saída para cobrir toda a faixa da entrada ADC, mas obterá a melhor resolução geral ajustando seu resistor de polarização à média geométrica mínima e valores máximos de resistência do seu sensor (para a faixa de temperatura de interesse).

Para sua configuração específica, isso seria 4K115K=21.447K

Você pode selecionar um resistor 21,5K 1% ou 22K 5%. As tensões obtidas variam de 15,7% a 84,3% da faixa de entrada do ADC.

Para obter tensões de saída que abrangem toda a faixa do ADC, você precisará de um circuito ativo (por exemplo, amplificador operacional) que possua capacidade de ganho e deslocamento.


sua solução também funcionou. Eu gostaria de poder aceitar mais de uma resposta.
21412 Pablo
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