Комментарии 12
По поводу термопар. Компенсация холодного спая обычно делается внешним термометром сопротивления, чаще всего по четырехпроводке и платиновым. Никто диодом не компенсирует, уж очень не точно получится. Второй момент, АЦП стоит глубоко внутри модуля ввода сигналов, термопара же кабелем ципляется к клеммнику. Нужно знать температуру точки перехода в медь из термокомпенсационного кабеля, т.к. медный кабель внутри шкафа от клеммника до модуля может иметь перепад по температуре и добавить погрешности.
В классических АСУ ТП просто вешают термокомпенсационный датчик внутри шкафа вблизи клеммников термопар.
Такие датчики, в отличие от термистора, трудно разместить в компактном корпусе
Делают довольно компактные
Сейчас оживляю плату, на ней почти весь зоопарк датчиков, описанных в статье. Какой то неизвестный NTC, термодатчик KTY82 и встроенный в stm32. NTC обрабатываю табличным способом, считать сложную математику микроконтроллером, да еще и в целых числах - совершенно не вариант. Бахнул целиком таблицу из даташита с шагом 5 градусов, для диагностики перегрева и включения вентилятора такой точности достаточно. KTY82 - PTC, NTC наоборот. Но в отличие от NTC он в первом приближении почти линеен, в рабочем диапазоне температурный коэффициент изменяется не более чем на 10%. Его уже можно считать по формуле. Ну и встроенный датчик считается по формуле из даташита. В моем камне F0, есть калибровочные коэффициенты. Это, наверное, самый точный из этих трех.
В промышленность также широко используются термодатчики на основе медного провода (тсм). Они достаточно точны и очень хорошо линейны. Только диапазон температур у них, насколько я помню, не такой широкий как у термопар, до 200 или 300 градусов всего.
Датчик DS1820 работает на разнице температурных коэффициентов частоты двух цифровых генераторов, а значит, является чисто цифровым датчиком без аналогового сигнала. Утверждение "любой цифровой датчик – это аналоговый датчик + цифровой интерфейс" неверно.
>Поводом к написанию публикации послужило наблюдение: разница показаний около 1 °С двух цифровых датчиков. Любопытство и инженерная потребность точности не позволяют пройти мимо обозначенного вопроса.
А во многих задачах абсолютное значение температуры и не важно, в отличие от точности и стабильности измерений. Например термостабилизация лазерных диодов в твердотельных лазерах, там очень любят использовать в качестве датчика терморезисторы NTC10k, и не важно какая истинная температура, например, 25 °С или 26 °С, а вот контроль и удержание установленной температуры с точностью в 0,1°С уже гораздо важнее.
Поскольку ЭДС не протекает (хотя может вызвать протекание тока), предложение
"При разных температурах спаев по термоэлектродам протекает ЭДС, прямо пропорциональная разности этих температур."
лучше изложить в следующей редакции:
"При разных температурах спаев в разрыве термопары действует ЭДС, прямо пропорциональная разности этих температур".
Странно что в данном сравнении не была обозначена такая микросхема как LM35, которая больше адаптирована к жизни нежели LM335 и да есть еще куча термо-сопротивлений таких как PT50, PT100, PT100 и.т.д.
Изначально не планировалось делать какой-либо публикации. Я просто хотел понять, почему микросхемы с заявленной точностью показаний менее 1% выходят за границы, поэтому собрал несколько датчиков на одной макетке. И когда на плате оказалось 2 датчика, подумал, почему-бы не добавить аналоговые и другие цифровые. Поэтому выбор датчиков объясняется скорее волей случая. Разумеется, если бы LM35 или PT50 оказались среди "электронного склада", они бы тоже попали в обзор.
по выбору оптимального сопротивления в верхнем плече для ntc-термистора, например как в вашей статье mf52.
для основного рабочего диапазона сопротивлений берётся, условно говоря, середина, и сопротивление термистора в данном диапазоне=сопротивлению верхнего плеча.
это даст то что 1/2 показаний ацп, это середина рабочего диапазона, и выше-ниже рабочих значений — это или обрыв/замыкание или температуры за пределами рабочих, что требуют внимания оператора.
Сравнение датчиков температуры. Часть 1, аналоговые