Выбор резистора смещения для термистора

Rtэто термистор. Rbэто резистор смещения, значение которого мне нужно рассчитать. Температура, которая меня интересует, дает Rtдиапазон сопротивления 4k...115k. То , что я хочу, чтобы масштабировать это всего разрешение АЦП, что 10немного есть 0...1023. Поэтому, когда Rt = RbАЦП преобразует его в 511. Не уверен, что это возможно, но в идеале я хотел бы, чтобы 0АЦП читал, когда Rt = 4kи 1023когда Rt = 115k(или другим способом).

Внутренне в MC у меня есть справочная таблица, которая преобразует значение АЦП в температуру, в соответствии с кривой, описанной в спецификации термистора.

Если низкое сопротивление , вы можете легко рассчитать сопротивление, необходимое для делителя напряжения. При выборе опорного напряжения АЦП с внутренней запрещенной зоны (обычно 2V56 или 1х1), вы можете использовать почти весь диапазон АЦП. Таким образом (при условии, что является постоянным):$R_T$$V_{CC}$

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

И округлите вниз, так что вы никогда не достигнете полной шкалы на АЦП. Получив вы сможете рассчитать минимальное входное напряжение, которое вы можете достичь. Знание этого полезно, потому что вы можете выполнить две проверки работоспособности в своей программе:$R_B$$R_B$

1. Когда значение АЦП (около) 1023, это указывает на то, что датчик неисправен из-за короткого замыкания (плохая проводка, ...);
2. Когда значение АЦП равно (около) 0, это указывает на то, что датчик не удалось открыть (не подключен, обрыв провода, ...)

На основе этих двух проверок вы можете заставить свою программу решать, что делать: Например, установить высокий выход ошибки, отключить питание от нагрузки, ...

Помните, что с этим резистивным делителем напряжения разрешение вашего измерения будет широко варьироваться по шкале.

Например. с заданной шириной запрещенной зоны 1 В1 и напряжением питания 5 В: Округлено до первого доступного значения Значение составляет

$$R_B = \frac{1.1V×4k\Omega}{5V-1.1V}= \frac{4.4k}{3.9}= 1.13k\Omega$$ $1k\Omega$

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

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

Преимущество использования эталона 1V1 состоит в том, что довольно легко предсказать приблизительный диапазон значений АЦП: 43 - 1000

С помощью простого резистивного делителя вы не сможете расширить диапазон выходных напряжений, чтобы охватить весь диапазон входа АЦП, но вы получите лучшее общее разрешение, установив для резистора смещения среднее геометрическое значение минимума. и максимальные значения сопротивления вашего датчика (для интересующего температурного диапазона).

Для вашей конкретной установки это было бы $\sqrt{4K * 115K} = 21.447K$

Вы можете выбрать резистор 21,5 кОм 1% или резистор 22 кОм 5%. Получаемые напряжения будут варьироваться от 15,7% до 84,3% от входного диапазона АЦП.

Чтобы получить выходные напряжения, которые охватывают весь диапазон АЦП, вам понадобится активная (например, операционный усилитель) схема с возможностью усиления и смещения.