Bir thermistor sıcaklık algılama cihazı tasarlamak, tüm sıcaklık aralığında kullanmayı planlıyorsanız zor olabilir. Bir termici genellikle yüksek empedanslı, dirençli bir cihazdır, bu nedenle termilatörün direncini bir voltaj değerine dönüştürmeniz gerektiğinde arayüz sorunlarından birini basitleştirebilir. Bununla birlikte, daha zorlu bir arabirim sorunu, doğrusal bir ADC ile doğrusal olmayan davranışının dijital olarak nasıl yakalanılacağıdır.
"Termici" terimi, "ısıya duyarlı direnç" tanımının genelleştirilmesinden gelir. Thermistors iki temel tip, pozitif sıcaklık katsayısırları ve negatif sıcaklık katsayısırrları içerir. Negatif sıcaklık katsayısı değerleri yüksek hassasiyetli sıcaklık ölçümü için idealdir. Thermistor çevresindeki sıcaklığı belirlemek için Steinhart-Hart formülünün yardımıyla yapabilirsiniz: T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3)). Bunlar arasında, T Kelvin sıcaklıktır; RT, T sıcaklığındaratörin direnç değeridir; ve A0, A1 ve A3, thermistor üreticisi tarafından sağlanan sabitlerdir.
Thermistor'un direnci sıcaklıkla değişir ve bu değişiklik Steinhart-Hart formülünün gösterdiği gibi doğrusal değildir. Sıcaklık ölçümleri yaparken, doğrusal olmayan bir tepkiye sahip eşdeğer bir voltaj oluşturmak için bir referans akımınınratörden geçmesi gerekir. Mikrodenetleyicide sağlanan referans tablosunu kullanarakrmatörün doğrusal olmayan yanıtını telafi etmeyi deneyebilirsiniz. Mikrodenetleyici ürün yazılımında böyle bir algoritma çalıştırabilseniz bile, aşırı sıcaklıkların varlığında veri yakalama için yine de yüksek hassasiyetli bir dönüştürücüye ihtiyacınız olacaktır.
Alternatif olarak, dijitalleştirmeden önce bir "donanım doğrusallaştırma" tekniği ve daha düşük hassasiyetli bir ADC kullanabilirsiniz. (Şekil 1) Bir teknik, bir direnç RSER'ini sezmistor RTHERM ve referans voltajı veya güç kaynağı ile seri olarak yerleştirmektir (bkz. Şekil 1). PGA (Programlanabilir Kazanç Amplifikatörü) 1V / V olarak ayarlanır, ancak böyle bir devrede, 10 bit hassasiyetli bir ADC sadece çok sınırlı bir sıcaklık aralığını (yaklaşık ±25 ° C) hissedebilir.
Şekil 1, yüksek sıcaklık bölgesinin Şekil 1'de çözülmediğini lütfen unutmayın. Ancak PGA'nın kazancı bu sıcaklık değerlerinde artırılırsa, PGA'nın çıkış sinyali, ADC'nin hızı tespit etmek için güvenilir dönüşümler sağlayabileceği bir aralıkta kontrol edilebilir.
Mikrodenetleyici ürün yazılımının sıcaklık algılama algoritması, 10 bit hassasiyetli ADC dijital değerini okur ve PGA histegenez yazılım rutinine aktarır. PGA histegenez rutini PGA kazanç ayarını doğrular ve ADC dijital değerini Şekil 1'de gösterilen voltaj düğümünün değeriyle karşılaştırır. ADC çıkışı gerilim düğümünün değerini aşarsa, mikrodenetleyici PGA kazancını bir sonraki daha yüksek veya daha düşük kazanç ayarına ayarlar. Gerekirse, mikrodenetleyici yeniden yeni bir ADC değeri alır. PGA kazancı ve ADC değerleri daha sonra bir mikrodenetleyici parçasal doğrusal enterpolasyon rutinine geçirilir.
Doğrusal olmayan bir thermistor'dan veri almak bazen "imkansız bir görev" olarak görülür. 25°C'nin ± ötesindeki doğrusal olmayan sezicilerin ölçüm sorunlarını çözmek için seri direnç, mikrodenetleyici, 10 bit ADC ve PGA kullanabilirsiniz.
