通过MCU进行廉价的温度感应
我正在寻找一种便宜的解决方案,用于通过MCU感测温度。我的要求是: 2个频道 温度范围:30-35°C 温度分辨率:1-2 K 电缆距离(MCU->传感器)可接受10cm-2m 两个通道之间的相对温度足够,不需要绝对温度 我的出发点是两个带热电偶放大器的热电偶,但这对我的应用来说似乎有些过时了。在Radiospares,热电偶的价格为10美元,安培的价格为5美元,仅估算一个温度就需要30美元。 寻找便宜的解决方案的好方向是什么。NTC? 编辑2012年7月18日 在stevenvh扩展了他的答案以显示NTC可以获得的高度线性之后,我花了一些时间重新考虑NTC是否不是更好的解决方案。 但是,我不确定我能否遵循stevenvh的观点,即与半导体芯片相比,使用NTC可以便宜地获得错误。 为了使用NTC获得温度,以下功能起作用: 传递函数HTa→RNTC(R25,B25/85)HTa→RNTC(R25,B25/85) H_{T_a\rightarrow R_{NTC}}(R_{25},B_{25/85}) 的环境温度转换为电阻 分压器产生的电压HRNTC→V(Vexcitation,RNTC,Rlin)HRNTC→V(Vexcitation,RNTC,Rlin) H_{R_{NTC}\rightarrow V}(V_{excitation},R_{NTC}, R_{lin}) AD转换HV→bits(V,Vref,σconversion)HV→bits(V,Vref,σconversion) H_{V\rightarrow bits}(V, V_{ref}, \sigma_{conversion}) 线性曲线近似:Hbits→Test(bits,σapprox)Hbits→Test(bits,σapprox) H_{bits\rightarrow T_{est}}(bits, \sigma_{approx}) 因此,我看到的错误源是: NTC值错误:1%各为和乙25 - 85个值:总约2%R25R25 R_{25} 乙25 至85B25−85 B_{25-85} 线性等渗电阻值是1%,激励电压源是0.5% 对于PIC16F1825,用于ADC的内部基准电压具有6%的不确定性。此外,ADC本身具有积分,差分,失调和增益误差,每个误差约为1.5 lsb。在10位时,后者合计最多为0.5%。 正如史蒂文夫(Stevenvh)在他的回答中所表明的那样,线性近似在目标范围内的误差仅为0.0015%。 因此,温度估算误差显然将由ADV参考电压的误差和电阻值的误差支配。显然它将超过6%。如stevenvh所指出的,由于线性近似所引起的误差完全可以忽略。 300开尔文下6%的不确定度等于18K的温度误差。温度芯片的误差约为1K。在300K时,不确定度为0.3%。 在我看来,在没有非常仔细的校准和性能验证的情况下用NTC击败它是不可能的。线性隔离电阻,激励电压或ADC各自的不确定性将NTC解决方案的不确定性推到了更高水平。还是我的推理有重大错误? 目前,我坚信NTC可以成为高精度的温度传感解决方案,但以便宜的价格,对我来说,它们的性能将是黑暗中的一击。