为热敏电阻选择偏置电阻

Rt是热敏电阻。Rb是偏置电阻，我需要计算该值。我感兴趣的温度为的Rt电阻范围4k...115k。我想要将其缩放到整个ADC分辨率，即10bit 0...1023。因此，当Rt = RbADC将其转换为时511。不知道这是可能的，但我非常希望得到0ADC读数时，Rt = 4k和1023当Rt = 115k（或其他方式）。

在MC内部，我有一个查询表，它将根据热敏电阻数据表中描述的曲线将ADC值转换为温度。

在此处输入图片说明

— 巴勃罗
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为什么没有电位器，以便您可以更改值？

— 院长

为什么需要更改给定参数和范围的值？我认为Rb应该很确定的价值。

— 巴勃罗（Pablo）

它可以让您更准确地设置该值，而我不是在考虑使用长旋钮的POT，而是使用预置电阻。

— 院长

一旦我知道如何计算的值Rb，最好放置一个预设电阻。

— 巴勃罗（Pablo）

Answers:

如果 $R_T$ 最低电阻为4k，则可以轻松计算出制作分压器所需的电阻。如果从内部带隙（通常为2V56或1V1）中选择ADC参考电压，则几乎可以使用整个ADC范围。因此（提供 $V_{CC}$ 是常数）：

U_{R E F} = U_{I N, M A X} = \frac{R_{B}}{R_{B} + R_{T, M I N}} \times V_{C C}

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

R_{B} = \frac{U_{R E F} \times R_{T, M I N}}{V_{C C} - U_{R E F}}

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

和圆 $R_B$ 下降，因此您将永远不会在ADC上达到满量程。一旦有了 $R_B$ 您应该能够计算出可以达到的最低输入电压。知道这一点很有价值，因为您可以在程序中进行两次健全性检查：

当ADC值（接近）1023时，表明传感器短路失败（接线错误，...）；
当ADC值（接近）为0时，表明传感器打开失败（未连接，电线断开等）。

基于这两项检查，您可以使程序决定要执行的操作：例如。将错误输出设置为高，断开负载的电源，...

请注意，使用此电阻分压器，您的测量分辨率将沿刻度变化很大。

例如。带隙基准设置为1V1，电源电压5V：

R_{B} = \frac{1.1 V \times 4 k Ω}{5 V - 1.1 V} = \frac{4.4 k}{3.9} = 1.13 k Ω

$R_B = \frac{1.1V×4k\Omega}{5V-1.1V}= \frac{4.4k}{3.9}= 1.13k\Omega$ 四舍五入为第一个可用的E12值

1 k Ω

$1k\Omega$

U_{I N, M I N} = \frac{1 k Ω}{1 k Ω + 115 k Ω} \times 5 V = 43 m V

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

U_{I N, M A X} = \frac{1 k Ω}{1 k Ω + 4 k Ω} \times 5 V = 1000 m V

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

使用1V1基准电压源的优势在于，可以很容易地预测一个近似的 ADC值范围：43-1000

— 吉比
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ADC参考电压等于VCC。您认为沿着刻度的平均分辨率会产生大约1摄氏度的公差吗？

— 巴勃罗（Pablo）

您使用哪种控制器，并且确定要更改为带隙基准吗？

— jippie 2012年

ATMega328P。我以为AVCC参考给了我更好的分辨率。当然，如果可以给我更好的结果，我可以设置为使用1.1 VBG参考。

— 巴勃罗（Pablo）

只要确保您的Vcc稳定，因为它是方程式的一部分。当然，您可以使用同一ADC（使用第二个分压器）测量Vcc，并针对变化的Vcc校正测量值。

— jippie 2012年

Rb =恒定电流。这将使效率提高一倍，为输出增加一些线性，并提供隔离电压波动的功能。

— Optionparty

使用简单的电阻分压器，您将无法扩展输出电压的范围以覆盖ADC输入的整个范围，但通过将偏置电阻设置为最小值的几何平均值，您将获得最佳的整体分辨率。和传感器的最大电阻值（针对感兴趣的温度范围）。

对于您的特定设置，那将是 $\sqrt{4K * 115K} = 21.447K$

您可以选择21.5K 1％电阻或22K 5％电阻。您获得的电压将在ADC输入范围的15.7％至84.3％之间。

为了获得覆盖ADC整个范围的输出电压，您需要一个具有增益和偏移功能的有源（例如，运算放大器）电路。

— 戴夫·特威德
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您的解决方案也有效。我希望我可以接受多个答案。

— 巴勃罗