Witam

Pierwszy temat na tym forum, więc przy okazji chciałbym się przywitać

Mam układ pomiaru temperatury jak na rys poniżej:



Moje pytanie brzmi: jak w prosty sposób przeliczyć zmieniającą się wartość rezystancji elementu pomiarowego KTY81-210 na wartość napięcia a tym samym na odpowiadającą jej wartość ADC a co za tym idzie - temperaturę ?
Pytam dlatego bo albo ja coś źle liczę, albo nie uwzględniam czegoś a jeśli tak, chciałbym wiedzieć czego.

Mając części w domu, poskładałem układ według powyższego schematu. Schemat podzieliłem na bloki oznaczone jako A,B,C.

Bloki A i B to dzielniki napięcia, czyli:

blok A: Uwy = Uwe*(R2/R1+R2) = 5v*(1,3k/10k+1,3k) = 0,575 v
blok B: Uwy = Uwe*(R9/R5+R9) = 5v*(1,92k/10k+1,92k) = 0,805 v

gdzie wartość R9 zależy od rezystancji elementu pomiarowego czyli temperatury; do obliczeń przyjąłem aktualną wartość wskazywaną przez multimetr.
Po obliczeniach zmierzyłem napięcie za dzielnikami i wszystko się zgadza.

Układ ze wzmacniaczem wygląda mi na wzmacniacz różnicowy, chociaż zastanawia mnie kondensator w gałęzi sprzężenia zwrotnego. Jakie on ma zadanie w tym układzie ?
Przyjmując zasadę działania jak w przypadku wzmacniacza różnicowego, liczę dalej:
stosunek rezystorów wygląda tak:

(R4/R3) = (R8/R7)

więc przyjmuję że:
Uwy = (R4/R3)*(UwyB - UwyA)
czyli
Uwy = (62k/10k)*(0,805 - 0,575) = 6,2*0,23 = 1,426 v
i tu mierząc napięcie multimetrem w realnym układzie, dostaję 1,33 v co mnie zastanawia..

Czy te ~ 10mV które "zjadło" trzeba traktować jako błąd pomiarowy, zależny od multimeru, użytych elementów, itp ?
Czy metoda obliczeń którą przedstawiłem jest prawidłowa ? No i najważniejsze pyt: jeśli obliczenia są poprawne, jak to teraz najprościej i najefektywniej zaimplementować w mikrokontrolerze ?

Hej,
Tak na szybko licząc:
Stosujesz w układzie wzmacniacz operacyjny, którego Vos jest na poziomie 2mV. Mnożąc to przez wzmocnienie układu *6,2 otrzymujemy ~12,4mV różnicy na wyjściu na dzień dobry. Do tego trzeba by uwzględnić rozrzut parametrów użytych rezystorów.

_________________
Pozdrawiam
Grzegorz

Witam

Najogólniej mówiąc "wycina" z sygnału wejściowego wszelkie szumy - Twój sposób liczenia dotyczy napięcia stałego. Zwróć uwagę na fakt, że dołączając równolegle do rezystora w sprzężeniu zwrotnym kondensator ich "wypadkowa" rezystancja będzie malała wraz ze wzrostem częstotliwości a tym samym wzmacniacz będzie coraz mniej wzmacniał ( ale wyszło )

Pozdr.

Rezystory których użyłem na pewno nie są 1% i z tego zdaję sobie sprawę.
Co do WO... czyli wynik rzeczywisty może się różnić o ok. +/-12 mV... dla policzonego i zmierzonego przeze mnie przypadku wynika, że te 12mV trzeba odjąć od wyniku i otrzymana wartość napięcia będzie 'prawie' taka sama jak wartość zmierzona. Pytanie tylko jak bardzo te +/- 12 mV wpłynie na przeliczenie temperatury (pomijam w tym momencie uśrednianie bo to i tak trzeba by zrobić w uC).



No tak, liczyłem układ dla napięcia stałego bo takie jest wprowadzane do układu. Czyli... w tym układzie kondensator po prostu stabilizuje parametry pracy ?

Witam

... i słusznie bo takie napięcie Cię interesuje.

stabilizuje to mocno powiedziane; bliżej będzie: nie przepuszcza szpilek napięciowych.
Nawiasem mówiąc do tego też celu służy C1 - 100n przy KTY.... -ot taki wygładzacz jakie stosuje się do filtrowania zasilania uC.
Tu masz podany wykres z założonymi Twoimi wartościami RC ( co prawda jako poj. wzmacniacz operacyjny ale do ogólnego pojęcia wystarczy )

Zwróć uwagę, że wykres szybko opada już przy niskiej częstotliwości.

Pozdr.

Kondensator C1 akurat mnie nie dziwił bo stosuję takie często do LM35.
Jak znajdę chwilę czasu to może uda mi się powrzucać dane do excela i zobaczę co to z tego wyjdzie

... to może pooglądaj to: http://sim.okawa-denshi.jp/en/

Pozdr.

No i wrzuciłem obliczenia do excella i... to co mi wyszło raczej nie jest bliskie praktyki...

W nocie katalogowej czujnika rezystancja podana jest co 10 stopni. Przeliczyłem dla reszty temperatur według tego wzoru:


No a potem podstawiłem rezystancję do tych wcześniejszych wzorów na układ WO... wszystkie przeliczenia są w pliku excela. Jakby nie patrzeć, nadal wydaje mi się, że to co wychodzi "na papierze" a to co pokazuje miernik za bardzo się różni.


2mV czyli 0,002 V... a odejmując to od otrzymanych wyników... wynik końcowy niezbyt się zmienia. Trzeba by odejmować wartość rzędu ~100mA.

Zauważyłem tylko, że różnica między kolejnymi wartościami policzonego napięcia to ok. 0,035 V na stopień Celsjusza więc to by już dawało jakąś sensowną podstawę do przeliczania napięcia na stopnie w mikrokontrolerze.