Некоторые аналоговые датчики выполнены в корпусе TO-92 и могут стать основой выносного температурного датчика
Компания STMicroelectronics выпускает различные полупроводниковые активные компоненты. В том числе датчики температуры. Температурные сенсоры, выпускаемые фирмой STMicroelectronics, предназначены для диагностических целей. Большинство сенсоров предназначено для пайки на плату посредством поверхностного монтажа. Однако некоторые аналоговые датчики выполнены в корпусе TO-92 и могут стать основой выносного температурного датчика. Достоинством такого решения будет цена и простота подключения, а недостатком – достаточно узкий температурный диапазон. Данное сравнение справедливо для выносных датчиков типа ТСП, ТСМ и других термометров-сопротивлений.
Номенклатура выпускаемых изделий представлена ниже:
| Название | Корпус | Интерфейс | Разрешение (бит) | Рабочее напряжение минимальное (В) | Рабочее напряжение максимальное (В) | Типовое энергопотребление (мА) | Нижняя граница температурного диапазона (°C) | Верхняя граница температурного диапазона (°C) | Точность (°C) | Точность (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LM135 | TO-92 | - | - | - | - | - | -55 | 150 | - | 3 |
| LM234 | SO-8 | - | - | - | - | - | -25 | 100 | - | 6 |
| LM235 | SO-8; TO-92 | - | - | - | - | - | -40 | 125 | - | 3 |
| LM334 | SO-8 | - | - | - | - | - | 0 | 70 | - | 6 |
| LM335 | SO-8; TO-92 | - | - | - | - | - | -40 | 100 | - | 3 |
| STCN75 | MSOP/TSSOP 8 | SMBus/ I2C compatible | 9 | 2,70 | 5,50 | .125 | -55 | 125 | 2 | - |
| STDS75 | MSOP/TSSOP 8 | SMBus/ I2C compatible | 9 | 2,70 | 5,50 | .125 | -55 | 125 | 2 | - |
| STLM20 | SOT323-5L; UFDFPN 4 1x1.3 | - | - | 2,40 | 5,50 | .008 | -55 | 130 | 3 | - |
| STLM75 | MSOP/TSSOP 8; SO-8 | SMBus/ I2C compatible | 9 | 2,70 | 5,50 | .125 | -55 | 125 | 2 | - |
| STTS2002 | TDFN8 2x3x0.75 | SMBus/ I2C compatible | 10 | 2,30 | 3,60 | .16 | -40 | 125 | 3 | - |
| STTS3000 | TDFN8 2x3x0.75 | SMBus/ I2C compatible | 10 | 2,30 | 3,60 | .16 | -40 | 125 | 3 | - |
| STTS75 | MSOP/TSSOP 8; SO-8 | SMBus/ I2C compatible | 9 | 2,70 | 5,50 | .075 | -55 | 125 | 2 | - |
| STTS751 | DFN6 2X2X0.5; SOT23-6L | SMBus/ I2C compatible | 10 | 2,25 | 3,60 | .05 | -40 | 125 | 2 | - |
Все датчики можно разделить, главным образом, на цифровые и аналоговые. Все цифровые датчики связываются по интерфейсу I2C. Таким образом, цифровой датчик не является самодостаточным изделием, требующим внешнего управления от хост-контроллера. Аналоговый датчик может напрямую управлять неким процессом, например, вводить поправку на температуру в схеме. Тем не менее, принятие решений управления – это, как правило, территория цифры. Поэтому, даже аналоговый датчик может быть подключенным к микроконтроллеру с большой вероятностью.
Инженеры компании "Промэлектроника" подключили аналоговый датчик LM335Z к контроллеру STM32F051, расположенному на плате STM32F0Discovery. Физическая схема подключения была следующей:
 |
Аналоговый датчик LM335 делает очень простое преобразование: на каждый градус Кельвина даёт 10мВ падения напряжения. Таким образом, при температуре 300 К = 27 °С падение напряжения на датчике составит 3В. Ток датчика должен быть постоянным и не зависеть от температуры. Однако в приведённой схеме такая зависимость имеется: на самом деле, при росте температуры будет снижаться падение напряжения на R1, который как раз задаёт ток на LM335. В результате мы получим нелинейность преобразования. Ради экономии денег задача по «выпрямлению нелинейности» поручена микроконтроллеру. Решение задачи очень простое: вводим таблицу поправочных коэффициентов по одному значению через каждый градус возможной температуры. Итого, размер таблицы не превысит 256 байт на весь температурный диапазон датчика. Задача контроллера будет состоять в добавлении поправки, взятой из таблицы.
Поскольку выходной сигнал термодатчика может быть выше 3В, то резисторами R2 и R3 мы его поделили (пополам). Здесь важно, чтобы суммарное значение сопротивлений R2 и R3 было на порядки больше R1, т.к. своим измерением мы вносим погрешность в преобразование. Ёмкость C1 выполняет функции фильтра и буфера заряда АЦП.
Программное подключение датчика предполагает усреднение результата измерения. Автор проекта посчитал разумным использование внутренней опоры напряжения 1.2В, контроллера прерываний, контроллера прямого доступа к памяти и, конечно же, АЦП.
Работа приложения выглядит следующим образом: АЦП поочерёдно измеряет уровень входного напряжения и опорного напряжения. Каждое преобразование инициирует запись таблицы измерений посредством контроллера прямого доступа к памяти. По окончанию таблицы измерений контроллер прямого доступа к памяти генерирует запрос на прерывание, где идёт математическая обработка таблиц измерений с записью переменной, хранящей температуру. Основное приложение иногда обращается к данной переменной, если требуется её участие в процессе. Микроконтроллеры семейства STM32F05 имеют АЦП с большим количеством мультиплексируемых каналов. Это позволяет вести контроль температуры с высокой точностью по нескольким каналам одновременно и параллельно основным задачам.
Таким образом, простота и надёжность решений компании STMicroelectronics позволяет вам быстро и недорого выполнить самые разнообразные задачи.
 |
Возможен заказ образцов.
Компания "Промэлектроника" желает вам успешных разработок.
Получить более подробную информацию вы можете:
- E-mail: info@promelec.ru
- Тел: +7 (343) 245-32-37
Задать вопрос техподдержке вы можете на нашем форуме.
|
Автор документа: Промэлектроника
, http://www.promelec.ru" |
Дата публикации: 26.07.2013 Дата редактирования: 26.07.2013 |
| Кол-во просмотров 4322 | |
 Все новости одной лентой |
