Designing a thermistor temperature sensing device can be challenging if you plan to use it over its entire temperature range. A thermistor is typically a high-impedance, resistive device, so it can simplify one of the interface issues when you need to convert the thermistor's resistance to a voltage value. A more challenging interface issue, however, is how to capture the thermistor's nonlinear behavior digitally with a linear ADC.
The term "thermistor" comes from a generalization of the description "heat{{0}}sensitive resistor". Thermistors include two basic types, positive temperature coefficient thermistors and negative temperature coefficient thermistors. Negative temperature coefficient thermistors are ideal for high-precision temperature measurement. To determine the temperature around the thermistor, you can do it with the help of the Steinhart-Hart formula: T=1/(A0 plus A1(lnRT) plus A3(lnRT3)). Among them, T is the temperature in Kelvin; RT is the resistance value of the thermistor at temperature T; and A0, A1 and A3 are constants provided by the thermistor manufacturer.
थर्मिस्टर का प्रतिरोध तापमान के साथ बदलता है, और यह परिवर्तन गैर-रैखिक है, जैसा कि स्टीनहार्ट-हार्ट फॉर्मूला दिखाता है। तापमान माप करते समय, एक समान वोल्टेज बनाने के लिए एक संदर्भ धारा को थर्मिस्टर के माध्यम से संचालित करने की आवश्यकता होती है जिसमें एक गैर -रैखिक प्रतिक्रिया होती है। आप माइक्रोकंट्रोलर पर प्रदान की गई संदर्भ तालिका का उपयोग करके थर्मिस्टर की गैर -रैखिक प्रतिक्रिया के लिए क्षतिपूर्ति करने का प्रयास कर सकते हैं। भले ही आप माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर पर इस तरह के एल्गोरिदम को चला सकें, फिर भी आपको अत्यधिक तापमान की उपस्थिति में डेटा कैप्चर करने के लिए एक उच्च परिशुद्धता कनवर्टर की आवश्यकता होगी।
Alternatively, you can use a "hardware linearization" technique and a lower precision ADC before digitizing. (Figure 1) One technique is to place a resistor RSER in series with the thermistor RTHERM and a reference voltage or power supply (see Figure 1). The PGA (Programmable Gain Amplifier) is set to 1V/V, but in such a circuit, a 10-bit precision ADC can only sense a very limited temperature range (about ±25 degree ).
चित्रा 1, कृपया ध्यान दें कि उच्च तापमान क्षेत्र चित्रा 1 में हल नहीं किया गया है। लेकिन अगर इन तापमान मूल्यों पर पीजीए का लाभ बढ़ जाता है, तो पीजीए के आउटपुट सिग्नल को उस सीमा के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है जिसके भीतर एडीसी विश्वसनीय प्रदान कर सकता है थर्मिस्टर के तापमान की पहचान करने के लिए रूपांतरण।
माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर का तापमान संवेदन एल्गोरिथ्म 10-बिट सटीक एडीसी डिजिटल मान को पढ़ता है और इसे पीजीए हिस्टैरिसीस सॉफ्टवेयर रूटीन में स्थानांतरित करता है। पीजीए हिस्टैरिसीस रूटीन पीजीए लाभ सेटिंग की पुष्टि करता है और एडीसी डिजिटल मान की तुलना चित्रा 1 में दिखाए गए वोल्टेज नोड के मान से करता है। यदि एडीसी आउटपुट वोल्टेज नोड के मूल्य से अधिक है, तो माइक्रोकंट्रोलर पीजीए लाभ को अगले उच्च पर सेट करेगा। या कम लाभ सेटिंग। यदि आवश्यक हो, तो माइक्रोकंट्रोलर को फिर से एक नया ADC मान मिलता है। पीजीए गेन और एडीसी वैल्यू को फिर एक माइक्रोकंट्रोलर पीसवाइज लीनियर इंटरपोलेशन रूटीन में पास किया जाता है।
Getting data from a nonlinear thermistor is sometimes seen as an "impossible task". You can use a series resistor, a microcontroller, a 10-bit ADC, and a PGA to solve the measurement problems of non-linear thermistors beyond ±25 degree .
