El disseny d'un dispositiu de detecció de temperatura del temístor pot ser un repte si teniu previst utilitzar-lo durant tot el seu rang de temperatura. Un temistor és típicament un dispositiu resistiu d'alta impedància, de manera que pot simplificar un dels problemes de la interfície quan necessiteu convertir la resistència del temistor a un valor de voltatge. Un problema d'interfície més desafiant, però, és com capturar el comportament no lineal del terminador digitalment amb un ADC lineal.
El terme "termistor" prové d'una generalització de la descripció "resistència sensible a la calor". Els termistors inclouen dos tipus bàsics, els termistors de coeficient de temperatura positius i els termistors de coeficients de temperatura negatius. Els termistors de coeficients de temperatura negatius són ideals per al mesurament de la temperatura d'alta precisió. Per determinar la temperatura al voltant del temistor, podeu fer-ho amb l'ajuda de la fórmula Steinhart-Hart: T = 1 / (A0 + A1 (lnRT)+ A3 (lnRT3)). Entre ells, T és la temperatura en Kelvin; RT és el valor de resistència del temístor a temperatura T; i A0, A1 i A3 són constants proporcionades pel fabricant del temístor.
La resistència del temistor canvia amb la temperatura, i aquest canvi no és lineal, com mostra la fórmula de Steinhart-Hart. Quan es fan mesuraments de temperatura, un corrent de referència ha de ser conduït a través del regulador per crear un voltatge equivalent que tingui una resposta no lineal. Podeu intentar compensar la resposta no lineal del temistor utilitzant la taula de referència proporcionada al microcontrolador. Fins i tot si pogués executar aquest algoritme en el microprogramari de microcontrolador, encara necessitaríeu un convertidor d'alta precisió per a la captura de dades en presència de temperatures extremes.
Alternativament, podeu utilitzar una tècnica de "linealització de maquinari" i un ADC de menor precisió abans de digitalitzar. (Figura 1) Una tècnica és col·locar una resistència RSER en sèrie amb el regulador RTHERM i una tensió de referència o font d'alimentació (vegeu la figura 1). El PGA (Programable Gain Amplifier) s'estableix en 1V / V, però en aquest circuit, un ADC de precisió de 10 bits només pot detectar un rang de temperatura molt limitat (al voltant de ±25 ° C).
Figura 1, tingueu en compte que la regió d'alta temperatura no es resol a la figura 1. Però si el guany del PGA s'incrementa a aquests valors de temperatura, el senyal de sortida del PGA es pot controlar dins d'un rang dins del qual l'ADC pot proporcionar conversions fiables per identificar la temperatura del temístor.
L'algorisme de detecció de temperatura del microcontrolador llegeix el valor digital ADC de precisió de 10 bits i el transfereix a la rutina de programari d'histèresi PGA. La rutina d'histèresi PGA verifica la configuració de guany de PGA i compara el valor digital ADC amb el valor del node de voltatge que es mostra a la figura 1. Si la sortida ADC supera el valor del node de voltatge, el microcontrolador establirà el guany PGA a la següent configuració de guanys més alta o inferior. Si cal, el microcontrolador torna a rebre un nou valor ADC. Els valors PGA gain i ADC es passen a una rutina d'interpolació lineal a trossos de microcontrolador.
Obtenir dades d'un temistor no lineal de vegades es veu com una "tasca impossible". Podeu utilitzar una resistència en sèrie, un microcontrolador, un ADC de 10 bits i un PGA per resoldre els problemes de mesura dels termistors no lineals més enllà de ±25 ° C.
