Onko tuota NTC-vastuksen epälineaarista ominaiskäyrää mahdollista mitenkään
saada lineaariseksi passiivisilla komponenteilla?
Kun kytken 10kohm NTC rinnalle 10kohm vastuksen, niin yhteinen vastus on
täysin lineaarinen lämpötilan suhteen. Mutta virta lineaarisessa vastuksessa
on epälineaarinen (hyberbeli)
Piirturini ei mittaa ohmeja, vaan jännitettä.
Olen ymmärtänyt, että ongelmaan tarvitaan aktiivisia komponentteja.
Hyberbelin käänteisarvo 1/x on lineaarinen.
saada lineaariseksi passiivisilla komponenteilla?
Kun kytken 10kohm NTC rinnalle 10kohm vastuksen, niin yhteinen vastus on
täysin lineaarinen lämpötilan suhteen. Mutta virta lineaarisessa vastuksessa
on epälineaarinen (hyberbeli)
Piirturini ei mittaa ohmeja, vaan jännitettä.
Olen ymmärtänyt, että ongelmaan tarvitaan aktiivisia komponentteja.
Hyberbelin käänteisarvo 1/x on lineaarinen.
Vastaukset 4
Vanhimmat
NTC:n käyrää ei saa kovin tarkasti linearisoiduksi passiivisilla komponenteilla. Rinnalle laitettu vastus voi tuottaa riittävän lineaarisen vasteen jollakin lämpötila-alueella, mikä saattaa käyttötarkoitukseen olla riittävää.
https://www.google.com/search?q=linearization of ntc thermistor
Esimerkiksi tdk:n appnotessa on linearisoitu 12 kohmin K276/12 kΩ NTC vastetta laittamalla sen rinnalle 56 kohm vastus ja mittaamalla jännitettä jännitteenjakajassa ntc:n yli kun jännitelähteen ja ntc:n väliin on kytketty 5.6 kohm sarjaan.
Riippuu käyttötarkoituksesta, tarvitseeko linearisointia. Olen yleensä pärjännyt laittamalla ihan NTC:n arvoisen vastuksen sarjaan ja mitannut kontrollerilla jännitettä. Tarkkuus riittää tällöin 25C tienoilla muutaman prosentin tarkkuudella n. 0C:sta lähes 50C:hen. Ja jos tämä ei ole riittänyt, kontrollerilla voi virheen oikaista joko laskemalla tai ihan taulukoimalla mitattu ja todellinen arvo, jolloin muunnos on erittäin nopea hitaallakin prosessorilla. Itselle toteutettuna, tällainen on yleensä riittävä, mutta ikävä puoli on, että aina kun vaihtaa NTC-vastusta, pitää suorittaa kalibrointia. Taas on kaksi vaihtoehtoa, joko lisätä kytkentään potikka tai pari - tai kirjoittaa uusiksi muunnostaulukko.
TL431:stä voi myös olla apua jos päätyy rakentamaan mittasiltaa NTC:lle, sillä saa vakaan Vref jännitteen asetettua sillalle ja kytkennästä voi jopa saada sellaisen, että riittää yksi potikka kalibroimiseen.
Periaatteessa voit lisätä passiivikomponentteja ja tehdä kalibrointia aina vaan tarkemmin mutta kyse on kuitenkin eksponenttikäyrästä ja sen mallintaminen passiivikomponenteilla täydellisesti ei ole mahdollista.
Parhaan mittaustarkkuuden saamiseksi pitäisi kuitenkin alkaa seuraamaan NTC-vastuksen todellista resistanssia ja käyttää jakovastuksena lähimpänä tätä olevaa arvoa - useampia mitta-alueita siis, jolloin mittausvirhe saadaan pysymään aisoissa.
Sain tuon NTC vastuksen lineaariseksi passiivisilla komponenteilla.
Ratkaisu on laittaa mitta-anturiin kaksi NTC vastusta ja sopiva
vastuskytkentä. Tarkkuus on riittävä tarkoitukseen mitata lämpölaitosta
20C.....60C.
Jos on mahdollista käyttää useita mahdollisesti vieläpä eri vastusarvolla varustettuja NTC-antureita samanaikaisesti samaan mittaukseen niin sitten linearisointi on tietenkin paljon helpompaa. Silloin on huomattavasti enemmän vapausasteita optimoinnissa kun yhden NTC:n ja ulkoisen vastuskytkennän kanssa väkerrettäessä.
Tuosta löytyy julkaisu
Analog Circuits for Thermistor Linearization with Chebyshev-Optimal Linearity Error
10.1109/ECCTD.2007.4529745
Sen saa ladattua sci-hub - palvelimien kautta. Juuri nyt toimii esimerkiksi
https://sci-hub.se/10.1109/ECCTD.2007.4529745
Julkaisussa on esimerkiksi kolmen termistorin kytkennällä saatu huomattavan hyviä tarkkuuksia eli puhutaan -0.1 asteen poikkeamasta välillä 0...100 C.