Как «поделить» АЦП правильно

[SergeyMax]

Теперь я понял, почему тойота меньше -30 на градуснике не показывает. Всё дело в таблицах для ардуинщиков!

[Arcuen]

Вот Вы смеётесь, а тем временем в некоторых устройствах BMW диапазон до -40. И там самая обычная LUT для NTC от -40 до +125, по которой считают самой обычной интерполяцией.

[VT100]

Кто-то связывает величину только с ограничением тока на нагрев термистора.

И это правильно, т.к. при самом жёстком из рекомендованных случаев (3.3 кОм для термостора в 10 кОм и напряжении питания 3.3.В) получим на термисторе уже 0.6 мВт. А термистор-«капелька» (типа B57861) имеет саморазогрев 1 °С при 1.5 мВт, чип-термисторы типоразмеров 0603-0805 — на 1 °С при 2..3 мВт.
Понятно, что вряд-ли кто-то станет измерять термистором температуру с точностью лучше 1..2 °С, но лучше не умножать энтропию.
P.S. А если поступиться «размахом» выходного сигнала, то с помощью дополнительных резисторов можно линеаризовать передаточную характеристику. См. app. notes по термисторам от AVX, TDK-Epcos и т.п.

[Alexeyslav]

В таком случае, на терморезистор ток можно подавать только на время измерения.

[emmibox]

Если нужно красиво и точно для NTC — берут 2 резистора разного номинала. Один включен постоянно — второй может подключатся параллельно первому от выхода МК и уменьшать общее сопротивление. Соответственно — 2 функции с 2-мя диапазонами. Переход с одной на другую на определенной температуре естественно — с гистерезисом…

[Arcuen]

А ещё можно подстраховаться, если не уверены в референсном напряжении, и ещё одним каналом АЦП измерять напряжение до делителя, я уже от него отталкиваться в расчётах.

[emmibox]

В общем случае напряжение до делителя и есть референсное напряжение АЦП, поскольку его источник один, в хороших девайсах он еще и прецизионный… А если они разные — это не очень грамотное решение.

[Alexeyslav]

Это актуально когда датчик находится прямо вот возле АЦП. Но как правило это не так — напряжение хоть и поступает от референсного источника, но на проводах длиной метр и про токе через мост в 10мА напряжение на мосте от референсного уже может отличаться на десятки милливольт. Это может оказаться проблемой. Причем тогда надо контролировать и нижнюю точку моста и верхнюю.

[emmibox]

Точность этих датчиков обычно хорошо если 2% но бывает и 5% и метровые провода там погоды не делают. А если у вас схема измерения в виде моста — то напряжение питания этого моста не имеет значения поскольку измеряется его расбалансировка. Имеет значение лишь точность элементов.

[Alexeyslav]

Это для сбалансированного моста не имеет значение… а применяют по большей части несбалансированные мосты, у которых только в лучшем случае «ноль» приходится в точку баланса моста, такие как датчики давления например. А амплитуда и соответственно измеряемая величина давления зависит от напряжения на мосте. Мост в таком случае компенсирует только один ньюанс — температурный коэффициент. И в таком случае мост просто позволяет измеряемой величине работать в противофазе, выделяя разность, а паразитной величине(ТКС) работать синфазно взаимно компенсируясь.

Пример сбалансированного моста — когда в одном плече у нас имеется набор образцовых резисторов, а в другом плече неизвестное сопротивление которое надо измерить. Подбором образца мы добиваемся баланса моста и тем самым делаем вывод о величине неизвестного сопротивления. Тут и правда не имеет значение напряжение питания моста т.к. рабочее его состояние — сбалансированное. А если мост не сбалансирован, и есть какая-то ненулевая разница мы не можем сказать точно насколько образцовое сопротивление отличается от неизвестного, только сказать больше или меньше пока не зафиксируем напряжение питания моста.

[emmibox]

Вы очень много лишних сущностей наплодили — все эти копеечные не точные датчики как правило включаются в простой делитель. И в общем случае делимое напряжение и опорное напряжение АЦП равны конкретному значению от единого источника, ТКС постоянного элемента игнорируется, а от величины опорного напряжения ничего не зависит — поскольку вторым плечом сбалансированного моста в этом случае выступает «шкала АЦП».

[8street]

Интересно, на сколько повысилась точность измерения температуры? Вообще, как правильно измерять температуру термистором написано в апноте CN-0206 от AD. Но нужен АЦП с возможностью подачи опорного напряжения.

[PR200SD]

Делая универсальный блок вычисления температуры по входному сопротивлению NTC, для разных датчиков, при помощи калибровки, получалось добиться точности сравнимой с комплектными датчиками термосопротивлений, подбирались коэффициенты a,b, с уравнения Стейнхарта-Харта, процедура замороченная, но дает хорошие результаты.

[romanetz_omsk]

Было бы интереснее про термометры сопротивления — они дают лучшую точность и не требуют индивидуальной калибровки

[Alexeyslav]

Всё же требуют. Даже платиновый ТС не обладает абсолютной линейностью и для точности лучше +-2 градуса его надо калибровать(скорее аппроксимировать по формуле с коэффициентами). Но у них воспроизводимость результата лучше.
Медный терморезистор линеен, а вот платиновый… «Функция преобразования платинового тepморезистора нелинейна и обычно аппроксимируется квадратичным трехчленом».

[GarryC]

Хм, вообще то честное аналитическое решение, проведенной на листочке бумаги, дает
Rопт = sqrt(Rmin*Rmax), или среднее геометрическое от диапазона, что и следовало ожидать.

Почему данный результат не приведен в посте в явном виде?

[rahmaevao]

Спасибо за пинок, добавил)

[hooperer]

А в случае применения разных типов датчиков —
… MCP42100 — при должном использовании,
в том числе,
может помочь, без необходимости перепайки резисторов,
перейти на датчик с другим диапазоном…