Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Датчик температуры LM335
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Микроконтроллеры (MCs) > AVR
sKWO
Математика для термодатчика LM335.
Из даташита известно что изменение тампературы линейно изменению напряжению на выходе и составляет 10мВ/Цельсий.
При токе 1мА через стабилитрон (термодатчик) с коррекцией при температуре 25С выходное напряжение будет составлять 2.982 Вольта. При разрешении АЦП в 10 бит и эталонном напряжении 5 вольт значение в регистре (ах) АЦП будет составлять 2.982*1024/5 = 611.Зная что напряжение линейно изменяется относительно температуры определим значения АЦП для нуля и крайних диапазонов температур измерения датчика. Соответственно имеем:
-40градусов = 477 (2,332мВ)
0 градусов = 559 (2,732мВ)
+100 градусов = 764 (3,732мВ)
Запишем функцию описывающую связь температуры со значениями АЦП
Код
Y = k(x +b);

Где k – коэффициент крутизны ,
b - некий поправочный коэффициент;
x - значение АЦП;
Y - значение температуры.
Дабы не работать со знаковыми величинами разобьём условно температурную ветку на положительную и отрицательную. Для положительной ветки составим систему уравнений:
Код
Y0 = k(x0 + b)
Y2 = k (x2 + b)
Перенесём k в левую часть.
Y0/ k =(x0 + b)
Y2/ k =(x2 + b)

Отсюда легко выразить
k = (Y2 - Y0)/( x2 - x0), ну и
b = (Y0* ( x2 - x0)/ (Y2 - Y0)) - x0;
Для понимания подставим наши значения для расчёта коэффициентов k и b
b = - x0 = - 559;
k = (100 - 0)/(764 - 559) = 100/209;
Для вывода диапазона от нуля до ста наша формула будет иметь вид:
Y = (100/209)* (х - 559);
По аналогии для отрицательной ветви получим формулу (диапазон от минус сорока градусов и до нуля):
k = (Y0 – Y1)/( x0 – x1) = (40 -0)/ (559 - 477) = 40/82;
Y = (40/82)*(559 - х);
Функция чтения значений АЦП наверное будет построена по следующему принципу:
Для увеличения разрешающей способности АЦП будет накопление восьми значений и результатом будет накопленное значение сдвинутое на три разряда вправо.
Функция анализа результата для выбора формулы расчёта и знака температуры.
Строб на включение датчика. Ну и с этого места поподробнее:
Датчик будет на расстоянии от МК до двух метров, таким образом чтобы избежать потерь в проводах возле него будет конденсатор на 470 микрофарат.
Преобразование АЦП восемь раз, частота оцифровки 115,200 kHz, количество тактов одной оцифровки 14. Ну и вопросы :
Достаточна ли величина ёмкости, какое начальное сопротивление ёмкости, какую длительность строба выбирать для её заряда?
Покритикуйте мою идею!
Всем заранее спасибо!
bloodden
OFF: smile.gif и после такой выкладки у Вас ещё вопросы остались!?
А зачем там ёмкость? И как Вы её собираетесь прикрутить? Из вашего поста неочень понятно.
А зачем такая большая частота оцифровывания температуры?
sKWO
Цитата(bloodden @ Mar 31 2008, 21:56) *
А зачем там ёмкость? И как Вы её собираетесь прикрутить? Из вашего поста не очень понятно.
А зачем такая большая частота оцифровывания температуры?

Датчик аналоговый и оцифровывается напряжение с датчика.
Дабы избежать потери на сопротивлении проводов (до 2м) питаться термодатчик будет от ёмкости.
Длительность строба заряда ёмкоста рассположенной возле самого термодатчика остаётся неизвестной. На момент оцифровки питание от термодатчика будет отключатся, учитывая что входное сопротивление АЦП достаточно большое ёмкость будет разряжатся только током протекающим через термодатчик. Ну и возле самого АЦП будет стоять небольшая интегро цепь.
sensor_ua
за те же деньги взять TMP36 в SO-8 и включать/выключать ногой SHUTDOWN
_Pasha
Или подключать по многопроводной схеме.
И какие же ж там потери на 2 метрах провода ? cranky.gif
Lexdaw
Дабы избежать потерь в проводниках делают преобразователь напряжение - ток и передают ток.
Как и чем мереяте температуру 25 градусов, с какой точностью?
Калибровку лучше делать при 0.Это максимально точная точка при минимальных затратах.Смешивается лед с водой - этакая каша.Точность 0 до сотых долей градуса
sKWO
Цитата(Lexdaw @ Apr 2 2008, 09:16) *
Дабы избежать потерь в проводниках делают преобразователь напряжение - ток и передают ток.

Точно. А ещё используют АЦП с дифференциальным входом. smile.gif


Цитата(_Pasha @ Apr 1 2008, 01:52) *
И какие же ж там потери на 2 метрах провода ? cranky.gif

Да действительно, допустим толщина медного провода 0.5мм в диаметре (а больше и не надо хотя можна 07.gif ), 1м даёт удельное сопротивление 0,01 (если не изменяет память), один провод корпус, второй напряжение, сопротивление 0,04 + сопротивление разъёма.


Цитата(Lexdaw @ Apr 2 2008, 09:16) *
Калибровку лучше делать при 0.Это максимально точная точка при минимальных затратах.Смешивается лед с водой - этакая каша.Точность 0 до сотых долей градуса

Спасибо, я думал по-другому. Правда мах точность самого датчика даже с калибровкой 1...1,5 градуса smile.gif
bloodden
Не парьте мозги. Пока ваш конденсатор будет разряжаться, на нём будет постоянно падать напряжение. Лучше без него. + ещё температурная нестабильность и старение.
Я бы так не делал.
Stanislav_S
Странно я всегда считал, что уравнение прямой Y=kx+b, и кстати по вашей формуле вместо 100 градусов получил 97,8 непорядок smile.gif
sKWO
Цитата(Stanislav_S @ Apr 3 2008, 00:26) *
Странно я всегда считал, что уравнение прямой Y=kx+b, и кстати по вашей формуле вместо 100 градусов получил 97,8 непорядок smile.gif

Согласен.
Результат округления. Это ж для примера, а добавить пару запятых и более точно пересчитать коэф - это уже дело техники.


Цитата(bloodden @ Apr 2 2008, 22:02) *
Не парьте мозги. Пока ваш конденсатор будет разряжаться, на нём будет постоянно падать напряжение. Лучше без него. + ещё температурная нестабильность и старение.
Я бы так не делал.

Я уже от этой идеи тоже отказался.
sKWO
Цитата(sKWO @ Apr 7 2008, 13:49) *
Результат округления. Это ж для примера, а добавить пару запятых и более точно пересчитать коэф - это уже дело техники.

Народ, приношу извинение
при расчёте коэф крутизны положительной ветви простая ошибка второго класса
k = (100 - 0)/(764 - 559) = 100/209;
может машинально
конечно же правильно вот так
k = (100 - 0)/(764 - 559) = 100/205;
и не должно быть никаких округлений
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.