. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Kompenzace teplotního snímače s PIC
18. brezna 2016 - 6:36 | Pandatron | Kompenzace teplotního snímače s PIC | Komentářů: 0  

Kompenzace teplotního snímače s PIC

Popis kompenzace nelineární křivky chybovostní charakteristiky teplotních senzorů společnosti Microchip (a dalších) s použitím mikrokontroléru.

Microchip Technology Inc. nabízí celou řadu špičkových integrovaných obvodů, mezi kterými je poměrně široce zastoupena i rodina teplotních čidel s analogovým či sériovým výstupem. Jedná se obvykle o široce rozšířené a zároveň oblíbené portfolio digitálních senzorů, které při pokojové teplotě nabízejí velmi dobrou přesnost do jednoho stupně Celsia (± 1 °C). Nicméně, v horkých nebo chladných teplotních extrémech jejich přesnost nelineárně klesá. Typicky má přitom průběh klasický parabolický tvar.

Aby bylo možné zajistit vysokou přesnost měření teploty v celém rozsahu provozních teplot, zveřejnila společnost Microchip aplikační poznámku, podrobně popisující typickou nelineární charakteristiku čidla. Ta je dále použita k určení kompenzační odchylky pro zvýšení přesnosti senzoru i nad obvyklý rozsah provozních teplot. V dané aplikaci pak mikrokontrolér PIC může snadno určit přesnou kompenzační hodnotu pro vyrovnání průběhu a zlepšit tak výslednou přesnost měření teploty.

Uvedená aplikační poznámka popisuje použití teplotních čidlech řady MCP9700 a MCP9701 s analogovým výstupem a teplotních čidlech MCP9800 se sériovým výstupem. Uvedená opatření se však dají snadno přenést i na jiné obvody a jiné aplikace.


Obr. 2: Typické schéma zapojení teplotního senzoru s digitálním rozhraním

Přichází řešení:
Dostupné charakteristické parametry křemíku jsou využívána k určení nelineárního průběhu snímače. Z těchto údajů je dále odvozena rovnice, která popisuje typické chování analogového čidla. Po získání odpovídajících koeficientů příslušné rovnice, jsou tyto dále použity pro výpočet náhrady charakterizující nelineární průběh senzoru.


Obr. 3: Typický průběh odchylky před a po kompenzaci

Distribuce chyby se provádí pomocí průměru a ±1 standardního hodnocení před a po kompenzaci. Pro ověření získaných hodnot bylo použito celkem 100 obvodů řady MCP9700 a MCP 9701, a dokonce 160 obvodů typu MCP9800.

Na obr. 3 je uveden průběh typické přesnosti čidla před a po kompenzaci. Je vidět, že kompenzace poskytuje přesné a lineární čtení teploty i nad rozsah provozní teploty snímače. Mikrokontrolér PIC slouží k výpočtu vyrovnání a kompenzovace výstupní hodnoty snímače pro udržení lineárního průběhu teploty.

Přesnost čidla:
Typická přesnost senzoru v celém rozsahu provozních teplot má tvar chybové křivky. Na obou koncích křivky, tedy při velmi nízké či vysoké teplotě, se velikost chyby zvyšuje exponenciálně, což vede k parabolickému zakřivení tvaru křivky. Následující obrázky ukazují křivky průměru a ± 1 °C standardní odchylky snímače pro MCP9800, MCP9700 a MCP9701 senzory.


Obr. 4: Přesnost MCP9800 (160 obvodů)


Obr. 5: Přesnost MCP9700 (100 obvodů)


Obr. 6: Přesnost MCP9701 (160 obvodů)

Specifikace limitů přesnosti pro tyto senzory jsou zveřejněny v příslušných datových listech tak, jak je zakresleno na obr. 4, obr. 5 a obr. 6. Všimněte si, že vzhledem k nelinearitě senzoru v teplotních extrémech, se limity přesnosti specifikace dále rozšířily. Omezená přesnost při teplotních extrémech může být kompenzována pro lepší přesnost snímače i nad rozsah provozních teplot.

Odkazy & Download:
Domovská stránka firmy Microchip
microchipDIRECT
Přehled distributorů

IC Temperature Sensor Accuracy Compensation with a PIC Microcontroller
MCP9700/01 - Low-Power Linear Active Thermistor ICs
Informace o obvodech MCP9800/1/2/3







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PUSBIO4R - USB - 4x relé + 4x vstupy
Modul PUSBIO4R patří do skupiny nové řady USB – relé a USB – I/O převodníků. Moduly jsou vybaveny výkonovými relé a izolovanými vstupy. Pro ovládání slouží aplikace PUSBIO – Control Software.
Skladem od 735 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007