Designing a thermistor temperature sensing device can be challenging if you plan to use it over its entire temperature range. A thermistor is typically a high-impedance, resistive device, so it can simplify one of the interface issues when you need to convert the thermistor's resistance to a voltage value. A more challenging interface issue, however, is how to capture the thermistor's nonlinear behavior digitally with a linear ADC.
The term "thermistor" comes from a generalization of the description "heat{{0}}sensitive resistor". Thermistors include two basic types, positive temperature coefficient thermistors and negative temperature coefficient thermistors. Negative temperature coefficient thermistors are ideal for high-precision temperature measurement. To determine the temperature around the thermistor, you can do it with the help of the Steinhart-Hart formula: T=1/(A0 plus A1(lnRT) plus A3(lnRT3)). Among them, T is the temperature in Kelvin; RT is the resistance value of the thermistor at temperature T; and A0, A1 and A3 are constants provided by the thermistor manufacturer.
Termistori takistus muutub koos temperatuuriga ja see muutus on mitte-lineaarne, nagu näitab Steinharti-Harti valem. Temperatuuri mõõtmisel tuleb läbi termistori juhtida võrdlusvool, et luua samaväärne pinge, millel on mittelineaarne reaktsioon. Võite proovida kompenseerida termistori mittelineaarset reaktsiooni, kasutades mikrokontrolleri viitetabelit. Isegi kui saaksite sellist algoritmi mikrokontrolleri püsivaral käivitada, vajaksite siiski ülitäpset muundurit andmete kogumiseks äärmuslike temperatuuride juures.
Alternatively, you can use a "hardware linearization" technique and a lower precision ADC before digitizing. (Figure 1) One technique is to place a resistor RSER in series with the thermistor RTHERM and a reference voltage or power supply (see Figure 1). The PGA (Programmable Gain Amplifier) is set to 1V/V, but in such a circuit, a 10-bit precision ADC can only sense a very limited temperature range (about ±25 degree ).
Joonis 1, pange tähele, et kõrge temperatuuri piirkond ei ole joonisel 1 lahendatud. Kui aga PGA võimendust nendel temperatuuriväärtustel suurendatakse, saab PGA väljundsignaali juhtida vahemikus, mille piires ADC suudab pakkuda usaldusväärset teisendused termistori temperatuuri tuvastamiseks.
Mikrokontrolleri püsivara temperatuurituvastusalgoritm loeb 10-bitise täpsusega ADC digitaalset väärtust ja edastab selle PGA hüstereesitarkvara rutiini. PGA hüstereesirutiin kontrollib PGA võimenduse seadistust ja võrdleb ADC digitaalset väärtust pingesõlme väärtusega, mis on näidatud joonisel 1. Kui ADC väljund ületab pingesõlme väärtuse, seab mikrokontroller PGA võimenduse järgmisele kõrgemale. või madalama võimenduse seadistus. Vajadusel saab mikrokontroller uuesti uue ADC väärtuse. Seejärel edastatakse PGA võimenduse ja ADC väärtused mikrokontrolleri osade kaupa lineaarsele interpolatsioonirutiinile.
Getting data from a nonlinear thermistor is sometimes seen as an "impossible task". You can use a series resistor, a microcontroller, a 10-bit ADC, and a PGA to solve the measurement problems of non-linear thermistors beyond ±25 degree .
