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condizionamento termistore ntc

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto Utenteffflll » 6 gen 2011, 16:54

salve a tutti,

ho a disposizione un termistore ntc con la classica caratteristica esponenziale decrescente.
Come posso ottenere una tensione che mantenga tale relazione esponenziale e da fornire in ingresso a un microcontrollore da cui poi ricavare la temperatura applicando la funzione logaritmo.
Cioè non voglio linearizzare la caratteristica.

Grazie
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[2] Re: condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 6 gen 2011, 18:32

Se vuoi proprio mantenere quella caratteristica, l'unica è fare una misura voltamperometrica, alimentando l'ntc con una corrente costante. Per vari motivi, però, non è una delle soluzioni migliori. Un'altra possibilità è quella di inserire l'ntc in un ponte attivo lineare, come il circuito seguente:



In questo modo otterresti un'uscita proporzionale a R(T)/R_0-1

Però:

1) Perché vuoi proprio mantenere quella caratteristica?
2) Che intervallo di temperature devi misurare?
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[3] Re: condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto Utenteffflll » 6 gen 2011, 18:43

per non introdurre eccessiva incertezza, comunque credo che procederò alla linearizzazione. qual è il metodo migliore?

il range di temperature è da -40°C a +80°C.

grazie ciao
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[4] Re: condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 6 gen 2011, 19:43

Quale livello di incertezza vuoi raggiungere?

Su un intervallo di temperature così ampio nessuna linearizzazione funziona adeguatamente: quello che bisogna fare in questo caso è scegliere un circuito di condizionamento la cui caratteristica di risposta possa essere conosciuta con una buona incertezza e poi implementare nel microcontrollare la caratteristica composta del termistore e del circuito di condizionamento.

E' prevista una taratura?
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[5] Re: condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto Utenteffflll » 7 gen 2011, 10:21

Alla fine ho deciso di optare per una resistenza in serie ed acquisire la tensione di partizione.
Poi inserisco una look up table di qualche valore temperatura-tensione e linearizzo a tratti.

In questo caso come si risale a partire dal valore di una tensione qualsiasi alla temperatura corrispondente?

Grazie
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[6] Re: condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 7 gen 2011, 10:41

Guarda questo thread: viewtopic.php?f=1&t=16157
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[7] Re: condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 7 gen 2011, 13:06

ffflll ha scritto:Alla fine ho deciso di optare per una resistenza in serie ed acquisire la tensione di partizione.

Sì, con un intervallo di misura così ampio, è una buona soluzione (misura raziometrica, mi raccomando!). Nel scegliere il valore dell'altra resistenza del partitore (chiamiamola R_1), tieni conto che la caratteristica combinata termistore-partitore ha un flesso alla temperatura T_1 se la resistenza ha valore

R_1 = R(T_1)\frac{\beta/T_1-2}{\beta/T_1+2}

dove R(T_1) è la resistenza del termistore alla temperatura T_1 e \beta è la temperatura caratteristica del materiale. Questo ti può servire per ottimizzare la linearità (anche se poi usi una look-up table, avere una sensibilità quasi costante in tutto l'intervallo di misura potrebbe non guastare). Per intervalli di misura ristretti, normalmente, si sceglie T_1 al centro dell'intervallo, ma nel tuo caso potrebbe essere conveniente spostarsi un pochino.

Poi, tieni conto che un termistore tipico ha un coefficiente di temperatura intorno al 4%/°C a temperatura ambiente, per cui un resistore con tolleranza dell'1% ti aggiunge un'incertezza intorno a 1/4 °C, mal contata.

Non ci hai però ancora detto:
1) che incertezza vuoi raggiungere;
2) che tipo di taratura hai previsto.

Un'interessante application note sui termistori è questa.
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[8] Re: condizionamento termistore ntc

Messaggioda Foto Utentecarloc » 7 gen 2011, 13:19

..vorrei solo aggiungere un po' "di carne al fuoco" :mrgreen:

direi che un'altra cosa da tener presente è l'autoriscaldamento dell'NTC a causa della corrente che ci facciamo passare dentro per misurare la cdt....

con i classici 5V di alimentazione questo accade in maniera significativa solo se l'NTC ha valore nominale "basso". Come contromisura si può tenere la R serie "alta" anche se così facendo anche l'uscita avrà escursione limitata e la si dovrà amplificare con i relativi problemi di deriva e incertezza introdotti dall'amplificatore....
Se ti serve il valore di beta: hai sbagliato il progetto!
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