Схема включения терморезистора NTC(PTC) Опции

[EugeNNe]

Имеется девайс измеряющий температуру на основе МК (Атмel AVR) и температурных датчиков NTC(PTC). Не совсем понятна схема включения
датчиков. Схемотехнику делал другой человек с которым невозможно уже связаться, софта он совсем не написал. Из документации только схема даже без перечня элементов. Для программирования девайса нужно разобраться с принципом измерения температуры в контексте данной схемы.
Схема прилагается. Схема предполагает использование как ТЕС, так и PTC датчиков.

Сообщение отредактировал BigBolt - Mar 25 2013, 07:20

Эскизы прикрепленных изображений

 

[EugeNNe]

Изучив поверхностно тему пришёл к выводу, что задача состоит из двух подзадач:
1. Формирование таблицы значений зависимости R(T) либо её вычисление непосредственно в MK.
2. Измерение сопротивления терморезистора.

Возникли следующие вопросы:
1. Производители в даташитах на терморезисторы дают значения зависимости R(T) с дискретом в 5-ть градусов.
Как вычислить промежуточные точки?

2. Посмотрел документ AppNote SLAA129. Там описана методика замены АЦП микроконтроллера связкой "компаратор-таймер". Так может быть всё таки естественней использовать в моём случае АЦП, если он уже присутсвует в МК?

3. Имеется промышленно изготавливаемый датчик(ссылку выше приводил, тот который SN691... ). В нём используется терморезистор типа
NTC 10K 1% BETA 3435. Конкретного производителя этого резистора определить не смог. Могу ли использовать данные ( R(T) ) от других производителей на датчики такого же типа ( например, TDK производит похожие терморезисторы 10K beta3435 )?

[Tanya]

Изучив поверхностно тему пришёл к выводу, что задача состоит из двух подзадач:

Если бы вы изучили тему не так поверхностно, то нашли бы самостоятельно ответы на часть Ваших вопросов.
По поводу аппроксимации. Надо найти типовую формулу с этой самой пресловутой "бетой".
Но можно поступить проще - построить график этой зависимости... Попытаться подобрать удобную анаморфозу так, чтобы получилось нечто близкое к прямой. Посчитать требую Вам точность измерения сопротивления в зависимости от температуры (сопротивления датчика). Потом думать о методе измерения. Выше об этом уже писали.

[EugeNNe]

Надо найти типовую формулу с этой самой пресловутой "бетой".

Формулу нашёл. Как оказалось, информации по этой теме не мало. Буду осмысливать ))).

[Tanya]

Формулу нашёл. Как оказалось, информации по этой теме не мало. Буду осмысливать ))).

Да не нужна эта формула для реальной работы... Таблица и интерполяция.
Но для оценки требуемой точности измерений формула удобна - быстрее график можно построить...
P.S. Я вот без графика прикинула... На одном конце точность (относительная) нужна раза в два выше, чем на другом. Где-то порядка 3(6) процентов на градус.

[EugeNNe]

Да не нужна эта формула для реальной работы... Таблица и интерполяция.
Но для оценки требуемой точности измерений формула удобна - быстрее график можно построить...

C помощью этой формулы и данных даташита возможно расчитать график, построить таблицу и загрузиь её в МК.
Вообще стараюсь избегать ненужных числодроблений внутри МК, а вычислять какие то логарифмы в AVR, да ещё по общей формуле...
это ,с моей точки зрения, сурово )))).

Касательно измерений... Думаю пользовать всё таки АЦП в AVR, при обеспечении хорошего опорного напряжения
Посмотрим что получится...

[Tanya]

Посмотрим что получится...

А что там смотреть - 400 умножить на 30 получится 12000 - это самое минимальное разрешение, которое необходимо.
Сколько дает Ваш АЦП?
Еще прикиньте максимально допустимую мощность на термисторе... Хотя... если измерять собираетесь температуру воздуха (или др. газа), то можно добавить радиатор. С соответствующим увеличением тепловой постоянной времени.

Перекрытие сопротивления около 400 - это почти 9 разрядов. ИМХО, в любом случае придётся делать поддиапазоны. А потом их "склеивать"...

Да какие там диапазоны... Автор хочет за копейку...
А вот я не знаю, какое входное сопротивление у его АЦП... Там порядка 1 МОма при низкой температуре. Т.е. нужно раз в 50 больше. Тут уже об утечках нужно подумать...

[EugeNNe]

Автор хочет за копейку...

Хочет не Автор, а тот кто всю эту музыку заказывает ))). Заказчик даже тип конкретный тип датчика не может назвать, который планирует пользовать. Показал просто "капельку" с парой проводов и сказал что "вот такой". Я уже довёл до сведения что меряя ЧЕМ-НИБУДЬ, мы измеряем ЧТО-НИБУДЬ. Поэтому решил пользовать известный экземпляр датчика. Производитель даже программу расчёта зависимости R(T) даёт для расчётов под конкретный тип датчика и условия (диапазон температур, точность). Касательно точности... Показали подобный изобретаемому прибор, пожелали что бы было примерно так же:
Диапазон: -50...140 С
Точность: не менее 0.5% от шкалы+1 цифра.

[MrYuran]

Диапазон: -50...140 С
Точность: не менее 0.5% от шкалы+1 цифра.

Вы серьёзно?
При таких запросах фтопку термисторы и AVR.
Платина и нормальное АЦП 16+

[EugeNNe]

Вы серьёзно?
При таких запросах фтопку термисторы и AVR.
Платина и нормальное АЦП 16+

Вполне серьёзно. Выдержка из инструкции ниже. Приборчик стоит около 1500 тыр. А внутри по предварительным сведениям AVR Mega16.
Ссылка на датчик применяемы с этим прибором в посте Датчик

Сообщение отредактировал BigBolt - Mar 28 2013, 04:30

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Приборчик стоит около 1500 тыр.
А внутри по предварительным...

Что хотят Ваши заказчики... Сделать один такой - тогда цена почти не имеет значения. Если выпускать серию, то пусть дадут Вам... А внутрь можно посмотреть, а можно даже не смотреть, а взять магазин сопротивлений и измерить ток и напряжение при разных имитируемых значениях температуры... можно и догадаться. Заодно проверить, соответствует ли бумажка реальности.

[EugeNNe]

Что хотят Ваши заказчики... Сделать один такой - тогда цена почти не имеет значения. Если выпускать серию, то пусть дадут Вам... А внутрь можно посмотреть, а можно даже не смотреть, а взять магазин сопротивлений и измерить ток и напряжение при разных имитируемых значениях температуры... можно и догадаться. Заодно проверить, соответствует ли бумажка реальности.

Хотят прибор сходный по функционалу. Саму железяку обещали предоставить в скором времени.

[Ruslan1]

Счас я вам туточки все опошлю до безобразности

Вы пытаетесь в лоб измерить сопротивление NTC, которое имеет большой динамический диапазон изменения и сильно нелинейную зависимость dR/dT. Но это не нужно, нужно измерить температуру, от которой сопротивление зависит очень нелинейно.

Попробуйте подключить в параллель с этим NTC резистор известного номинала и постройте график зависимости дельты результирующего сопротивления от дельты температуры, это покажет разрешающую способность и требуемую разрядность целевого АЦП. Ексель в помощь. Ну и формула для определения сопротивления двух параллельно соединенных резисторов тоже не секретная.

И никаких америк я не открываю. Линеаризация NTC - довольно стандартная задача.

[EugeNNe]

Попробуйте подключить в параллель с этим NTC резистор известного номинала и постройте график зависимости дельты результирующего сопротивления от дельты температуры, это покажет разрешающую способность и требуемую разрядность целевого АЦП. Ексель в помощь. Ну и формула для определения сопротивления двух параллельно соединенных резисторов тоже не секретная.

И никаких америк я не открываю. Линеаризация NTC - довольно стандартная задача.

Такую методу уже обнаружил. На настоящий момент обсчитал кривую R(T) с дискретом 1 С. Диапазон действительно широк: при -40 С ~ 350 КOм,
при +125С ~350 Ом, Rntc = 10K. На высоких температурах точность ± лапоть ))), (а точнее вообще о ней говорить не приходится). При условии что пользуем АЦП AVR.
Подключим в параллель резистор примерно в 1/2 от номинала NTC и посмотрим что получится.

[Ruslan1]

Подключим в параллель резистор примерно в 1/2 от номинала NTC и посмотрим что получится.

Номинал зависит от нужного Вам диапазона температур- колокол чувствительности " dR/dT как функция от T " сдвигаете так чтобы вершина была посередине нужного диапазона, и дальше смотрите какая минимальная разрешающая способность получается, от этого уже пляшете при выборе разрядности АЦП.
Понимаю, что можно одно уравнение замутить, но мне так интереснее и нагляднее было, ручками и визуально. Графический метод решения

Я таким образом уменьшал динамический диапазон dR/dT(T) примерно на 50 dB, это серьезная экономия в битности АЦП.