Conectați termocuplul la microcontroler
Termocuplele sunt utilizate în mod obișnuit atunci când este necesar să se măsoare cu precizie temperaturi ridicate, adică temperatura de până la 2500 ° C Aceasta este în cazul în care senzorii digitali ar scadea imediat mort de supraîncălzire, sunt utilizate termocuple. soiuri de termocuple există multe, dar cel mai mare de distribuție a fost primit de Chromel-alumel (tip K) termocuple, din cauza ieftinătate sale și variație aproape liniară a puterii termoelectric. Acest tip de termocupluri plasate în încălzitoare de apă și alte aparate cu control al temperaturii, utilizarea lor pe scară largă pentru controlul temperaturii în timpul topirii metalului printr-o încălzire controlată a vârfului termocuplu în stația de lipit. Prin urmare, ar fi foarte util pentru a le cunoaște.
Un termocuplu este două conductoare de metale diferite și având un punct de contact comun (joncțiune). La acest punct de contact o diferență de potențial. Această diferență de potențial se numește termoelectrică și direct dependentă de temperatură în care joncțiunea. Metalele sunt alese astfel încât dependența thermopower de temperatura de încălzire a fost cel mai liniar. Acest lucru simplifică calculul temperaturii și reduce eroarea de măsurare.
Astfel valoarea thermopower se multiplica suficient pentru a obține raportul și temperatura dorită, nu sunt deranjați cu valorile tabelare și apropierea - un coeficient pentru întreaga gamă de măsurare. Foarte simplu și clar.
Dar există o întrebare cu privire la modul de conectare a termocuplului la microcontroler. Se înțelege că, în cazul în care tensiunea de ieșire a termocuplului, apoi implementați ADC, dar diferența de potențial la ieșirea termocuplului este prea mic pentru a înțelege nimic. De aceea, înainte de a fi nevoie să fie crescută, de exemplu, folosind un amplificator operațional.
Ia un circuit standard de comutare non-inversoare a amplificatorului operațional:
Raportul dintre intrare și ieșire tensiuni este descrisă printr-o formulă simplă:
V out / V = 1 + (R2 / R1)
Din valorile feedbackul rezistențele R1 și R2 depinde de câștigul de semnal. Amplificarea semnalului trebuie să fie ales ținând cont de faptul că va fi utilizat ca tensiunea de referință.
Să presupunem că o tensiune de referință este de 5V putere microcontroler. Acum trebuie să fie definită cu un interval de temperaturi, care urmează să fie măsurate. Am luat o gamă de măsurare de 1000 ° C La această valoare a temperaturii la ieșire termocuplu este de aproximativ un potențial 41,3mV. Această valoare trebuie să se potrivească cu tensiunea de 5 volți la intrarea ADC. Prin urmare, opamp câștig trebuie să fie de cel puțin 120. Ca urmare, un astfel de sistem născut:
Alo colegii
Despre faptul de ce ai nevoie de R2?
Circuit R2C1 - un filtru low-pass. După cum este bine cunoscut în OC are zgomot propriu, în cele din urmă, la intrarea acestuia se poate obține, de asemenea, ghidarea pe traseu. Asta este de a scăpa de, sau cel puțin pentru a reduce aceste efecte și de a folosi astfel de circuite. Dar - în opinia mea, ar fi mai bine să se utilizeze un rezistor cu o valoare nominală de, să zicem, 100 ohmi și capacitatea condensatorului de a crește la 0,1 microfarazi. Adevărat, nu putem reduce prea puternic rezistența - poate fi o auto-excitație a adăpost.
Există notă - schimbarea câștig, vom schimba doar panta tensiunii care rezultă la ieșirea op-AMP la temperatura, fără a lua în considerare faptul că, în OU, există un alt efect foarte neplăcut - un decalaj zero. Acest lucru înseamnă că, chiar dacă nici un semnal de ieșire (posibil să se ia în considerare faptul că de intrare) este întotdeauna o constantă offset. Dacă luați un alt op amperi are concluzii Echilibrarea la zero (cum ar fi 140UD6 interne), puteți scăpa de ea - între terminalele conectate multi-echilibrare rezistor, iar motorul său este conectat la sursa de alimentare, dar acest lucru este doar pentru aprovizionare cu dublă. Acest efect afectează toate OU. Toate nimic, dar fiind echilibrat la aceeași temperatură, OU dezechilibru, în cazul în care schimbarea de temperatură - este așa-numita temperatură de zero derivă. Dacă cineva - care a lucrat cu catod - osciloscoape raze, el știe că, în câteva minute după pornirea de pe fasciculul necesar mutat în sus sau în jos. Acest efect este zero în derivă.
Din acest motiv, și se aplică, în special atunci când se măsoară tensiuni foarte mici (ca în cazul cu un termocuplu) op Amperi de precizie, în care acest efect este mult mai mic, dar acestea sunt mai scumpe decât obișnuite op-amp
Oferă încă un opamp foarte mic curent de ieșire zeci de memorie de microamperi. O ieșire operatsionnika diferă foarte puțin de rezistență. Și astfel reducând în același timp diferența R2 nu va fi, IMHO.
dar, în general, am rezyuk acest set, conform schemei de pe radiokote despre payalku digitale, există un circuit amplificator similară și este în valoare de exact 1 Mohm, am decis să meargă pentru un sistem de dovedit)
Întrebarea mea este, de ce există un Mohm rezistor R2 1. Dacă, de foi de date AVR a declarat că:
ADC este optimizat pentru semnale analogice, cu o impedanță de ieșire de aproximativ 10 kΩ sau mai puțin.
Am înțeles rezistența de ieșire ar trebui să fie mai puțin de 10k și aveți AJ 1 Mohm?