Temperaturerfassung mit ADS1115

Question

Ich verwende einen ADS1115 als Analog-Digital-Wandler zur Temperaturmessung. Ich verwende einen RTD100-Temperatursensor, um einen Temperaturbereich von -40 bis 150 Grad Celsius zu messen, aber die Tabelle Widerstand gegen Temperatur des Temperatursensors ist nicht linear.

Wie kann ich den Temperaturbereich von -40 bis 150 Grad Celsius in eine proportionale Spannung von 0-5 V umwandeln, damit ich ihn mit einem ADS1115 messen kann?

Tabelle Temperatur gegen Widerstand von RTD100:

Dies ist eine Referenzschaltung, an die ein RTD100 angeschlossen ist. Es wandelt den Temperaturbereich von 0-200 Grad Celsius in 0-5 V um, aber ich möchte eine Schaltung entwerfen, die (-40) -150 Grad Celsius in 0-5 V umwandelt.

Wie soll ich die an den Operationsverstärker angeschlossenen Widerstandswerte berechnen?

Answer 1

Sie müssen eine Polynomregression höherer Ordnung anwenden (zweite Ordnung ist ausreichend), um die Beziehung herzustellen. In Matlab und GNU Octave ist eine Funktion zum Herstellen der Beziehung integriert. Außerdem können Sie einen Gradientenabstieg anwenden, um die Beziehung zu finden (was wirklich schwierig ist).

Ich benutze immer Octave für die Algorithmusentwicklung. Es ist kostenlos und nur 300 MB. Matlab ist sperrig und teuer. Alles was Sie tun müssen, ist das Diagramm zu kopieren und in eine txt-Datei einzufügen.

https://github.com/SadatRafi/Thermistor-Curve-Fitting-OctaveIch habe meinen Oktavcode und Details in GitHub hochgeladen. Ich hoffe es könnte hilfreich sein.

Answer 2

Sie können das Signal auf analoge Weise grob linearisieren, indem Sie einen leicht nicht konstanten Strom durch den Sensor verwenden, der teilweise proportional zur Ausgangsspannung ist (ein Vorgeschmack auf positive Rückkopplung). Sie können das Signal einfach linearisieren, sodass es (theoretisch) für 3 beliebige Punkte Ihrer Wahl perfekt ist, z. B. 0%, 50% und 100% Ihres Bereichs.

Derzeit ist es jedoch 2020, als ich das letzte Mal nachgesehen habe, und die meisten Instrumentenentwickler haben das dem Widerstand proportionale Signal eingelesen und einen einfachen Algorithmus wie die Auswertung der Callendar-Van-Dusen-Gleichung verwendet, um den Widerstandswert digital in Temperatur umzuwandeln.