Chọn điện trở phân cực cho nhiệt điện trở

Rtlà nhiệt điện trở. Rblà điện trở phân cực, giá trị nào tôi cần tính toán. Nhiệt độ mà tôi quan tâm là đưa ra Rtphạm vi kháng 4k...115k. Những gì tôi muốn là mở rộng quy mô này cho toàn bộ độ phân giải ADC, nghĩa là 10bit 0...1023. Vì vậy, khi Rt = RbADC sẽ chuyển đổi nó thành 511. Không chắc là có thể hay không, nhưng lý tưởng nhất là tôi muốn 0đọc ADC khi nào Rt = 4kvà 1023khi nào Rt = 115k(hoặc theo cách khác).

Bên trong MC tôi có bảng tra cứu, sẽ chuyển đổi giá trị ADC thành nhiệt độ, theo đường cong được mô tả trong biểu dữ liệu nhiệt điện trở.

Nếu điện trở thấp nhất là 4k, thì bạn có thể dễ dàng tính toán điện trở cần thiết để tạo bộ chia điện áp. Nếu bạn chọn điện áp tham chiếu ADC từ khoảng cách dải bên trong (thường là 2V56 hoặc 1V1), bạn có thể sử dụng gần như toàn bộ phạm vi ADC. Do đó (với điều kiện là hằng số):$R_T$$V_{CC}$

$$U_{REF} = U_{IN,MAX} = \frac{R_{B}}{R_{B}+R_{T,MIN}} × V_{CC}$$ $$R_B = \frac{U_{REF}×R_{T,MIN}}{V_{CC} - U_{REF}}$$

Và làm tròn xuống, vì vậy bạn sẽ không bao giờ đạt được quy mô đầy đủ trên ADC. Khi bạn có bạn sẽ có thể tính toán điện áp đầu vào thấp nhất mà bạn có thể đạt được. Biết điều này là có giá trị vì bạn có thể thực hiện hai lần kiểm tra độ tỉnh táo trong chương trình của mình:$R_B$$R_B$

1. Khi giá trị ADC là (gần) 1023, điều này cho thấy cảm biến bị đoản mạch (nối dây xấu, ...);
2. Khi giá trị ADC là (gần) 0, điều này cho biết cảm biến không mở được (không được gắn, dây bị đứt, ...)

Dựa trên hai kiểm tra này, bạn có thể khiến chương trình của mình quyết định phải làm gì: Ví dụ. đặt mức đầu ra lỗi cao, loại bỏ nguồn khỏi tải, ...

Xin lưu ý rằng với bộ chia điện áp điện trở này, độ phân giải của phép đo của bạn sẽ thay đổi rất nhiều dọc theo thang đo.

Ví dụ. với tham chiếu khoảng cách băng tần được đặt thành 1V1 và điện áp cung cấp 5V: Làm tròn xuống lần đầu tiên có sẵn Giá trị E12 tạo ra1k

$$R_B = \frac{1.1V×4k\Omega}{5V-1.1V}= \frac{4.4k}{3.9}= 1.13k\Omega$$ $1k\Omega$

$$U_{IN,MIN} = \frac{1k\Omega}{1k\Omega+115k\Omega}×5V = 43mV$$

$$U_{IN,MAX} = \frac{1k\Omega}{1k\Omega+4k\Omega}×5V = 1000mV$$

Ưu điểm của việc sử dụng tham chiếu 1V1 là khá dễ dàng để dự đoán phạm vi giá trị ADC gần đúng : 43 - 1000

Với một bộ chia điện trở đơn giản, bạn sẽ không thể kéo dài dải điện áp đầu ra để bao phủ toàn bộ phạm vi đầu vào ADC, nhưng bạn sẽ có được độ phân giải tổng thể tốt nhất bằng cách đặt điện trở phân cực của bạn thành trung bình hình học ở mức tối thiểu và giá trị điện trở tối đa của cảm biến của bạn (cho phạm vi nhiệt độ quan tâm).

$\sqrt{4K * 115K} = 21.447K$

Bạn có thể chọn điện trở 21,5K 1% hoặc điện trở 22K 5%. Các điện áp bạn nhận được sẽ chạy từ 15,7% đến 84,3% phạm vi đầu vào ADC.

Để có được điện áp đầu ra bao trùm toàn bộ phạm vi của ADC, bạn sẽ cần một mạch hoạt động (ví dụ: op-amp) có khả năng khuếch đại và bù.