Температурные датчики STMicroelectronics

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:

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, обратившись:

Ягов Денис
E-mail: info@promelec.ru
Телефон: +7 (343) 372-92-27
 

 

Последние новости - одной лентой: