Quiero usar un micro para medir la temperatura usando el sensor PT-1000 para un rango de -40C a 150C. Se me ocurrió este borrador de información, agradezco si una persona profesional puede confirmar que mis pensamientos están bien antes de pagar mucho por las piezas y PCB y fallar miserablemente.
El ADC de micro es 3.3V y 12bits. entonces significa que 0V será 0 y 3.3V será 4095 (¿en un mundo ideal?)
He comprobado el LUT del PT1000, parece que a -40C tiene 842,7 Ohms y a +150C tiene 1573,3 Ohms.
así que necesito ajustar este rango para mi entrada ADC. por ejemplo, a -40C, el ADC debería mostrar 0 y a 150C debería mostrar 4095.
Aquí está el divisor de voltaje inicial, elegí que R25 fuera de 10k para limitar la corriente y posiblemente también el ruido. entonces, a -40C y +150C, el voltaje que va a la entrada del primer opamp será:
Entonces necesito mapear 256mV a 449 mV a aproximadamente 0V a 3.3V, de ahí las etapas de amplificación aquí:
Para el mapeo de -40C a 0V tengo (no importa los valores en la imagen, no están actualizados) R26 = 33k y R27 = 2.7k, lo que produce:
Y finalmente necesito una ganancia de 7.34 para mapear 449mV a 3.3V: R30(retroalimentación) = 68k, R28 = 10k Por lo tanto ganancia = 68k/10k = 6.8x
Entonces, nuevamente, antes de pagar mucho dinero por PCB y componentes, ¿crees que lograré lo que necesito?
No es aconsejable usar los 50 mV inferiores y los 50 mV superiores del rango de un ADC, a menos que los detalles en la hoja de datos le aseguren que el desplazamiento cero, el error de ganancia y los errores de referencia permiten usar parte de estas regiones. Según mi experiencia, nunca encontrará un ADC que especifique de manera realista 0 a Vref como el rango de entrada completo, incluso si lo dice en la página 1 de la hoja de datos.
Error de ganancia: -
Error de compensación: -
Por lo tanto, calcule el rango utilizable del ADC y vuelva a elaborar sus fórmulas teniendo en cuenta los errores de compensación del amplificador operacional. Recomendaría usar LTSpice (libre de LTI) para verificar dos veces sus valores.
Alternativamente, simplemente use el rango, es decir, 256 mV a 449 mV; esto como un porcentaje de 3,3 voltios (Vref) es 5,8% o, para un ADC de 12 bits, 239 bits de resolución. Esto es 1.26 LSB por grado y si desea más resolución (no precisión, por supuesto), tome múltiples muestras y promedie. El ruido hará que los valores vacilen y obtendrá una ganancia de proceso mediante esta acción que le brinda una resolución significativamente mayor que la implícita en 12 bits.
Si no está satisfecho con eso, simplemente use un amplificador para elevar los 449 mV a aproximadamente 3,25 voltios (una ganancia de 7,238). Su nuevo mapa será: -
Eso utilizará 1,397 voltios del rango 3V3 del ADC o 9,13 LSB por grado C.
No se obsesione con maximizar el rango e incurrir en errores adicionales debido a las tolerancias de resistencia, etc. Piense de manera simple y piense en precisión/deriva.
JRE
Sean87
JRE
Andy alias
Transistor