Схема у форматі ACCEL EDA 1914 . (Архів ZIP)

Заголовний файл програми .
Оригінальний текст програми . Для компілятора MPASM v02.20
Програма генерації табличних даних для терморезистор у форматі MathCad Plus 5.0
Вхідний файл для генерації таблиць За технічним описом термісторів 2322-640-54104
Результати тестових вимірювань у вигляді декількох вибірок по 1000 отсч. показань вимірювального таймера. Формат Excel 97. (Архів ZIP)

Мета розробки – забезпечити мінімальну вартість при точності підтримки температури близько 0.1 град. в діапазоні від 1 до 20 град. Корпус герметичний і мінімум елементів управління. Присутність додаткового датчика перегріву компресора та аварійне відключення установки. (Технічні характеристики були зумовлені специфікою замовлення)
При вказаній точності класичний варіант з цифровими датчиками від DALLAS не міг бути використаний. За основу був узятий документ AN512 "Implementing Ohmeter / Temperature Sensor" з сайту фірми MICROCHIP. Вимірювальний елемент був обраний по каталогу FARNELL http://www.farnell.com/ . У даному випадку були застосовані термістори з негативним температурним Коофіцієнт (NTC Thermistors) фірми "Philips" з маркуванням 2322-640-54104 мають опір 100 Ком при температурі 25 град. С. http://www.passives.comp.philips.com/ . Термістори надійно працюють в діапазоні від -40 град. С до +125 град. С і забезпечують точність 2%.

Мікроконтроллер був обраний функціонально надмірне маючи на увазі подальший розвиток приладу. Для вимірювання опору використовується Capture-модуль мікроконтролера здатний запам'ятовувати значення 16-і розрядного лічильника в момент надходження зовнішнього сигналу. Це дозволяє апаратно реалізувати вимір методом інтегрування.

Вимірювання опору терморезистори складається з наступних етапів.

  1. Розряд конденсатора C1 через резистор R2 подачею логічного нуля на висновок RC2 DD1.

  2. Переклад RC0, RC1 в високоімпедансное стан, подача лог.1 на RA5. RC2 програмується як вхід Capture-модуля, запускається внутрішній лічильник.

  3. Напруга на конденсаторі плавно зростає і, коли його рівень перевищить кордон приблизно 3 В, відбувається спрацьовування Capture-модуля, запам'ятовується вміст лічильника.

  4. Повтор пунктів 1 .. 3, але лог. 1 подається на RC0. (Заряд через датчик температури)

  5. Повтор пунктів 1 .. 3, але лог. 1 подається на RC1. (Заряд через датчик перегріву)

Оскільки відношення тривалостей заряду конденсатора до заданого рівня дорівнює відношенню опорів через які він заряджався, то маючи відомої величину опору резистора R1 неважко обчислити і опір терморезистор RT1 і RT2.
Температерная характеристика термісторів є нелінійною і лише приблизно описується функцією R = A * exp (B / T), де R-опір, T-температура (град. K), B-константа що вказується в технічній документації (для застосованих термісторів дорівнює 4190), A – константа визначається на підставі значення B, і враховуючи що R при 25 град. C = 100 Кім. Для перетворення опору в температуру в програмі використовується таблиця побудована по 64 точкам з лінійною інтерполяцією в інтервалах.

Зовнішні керівники ланцюга приладу не деталізуються оскільки існує маса стандартних рішень і залишаються на вибір розроблювача.

Схема першого варіанту наведена нижче. Незважаючи на підозрілу простоту прилад за допомогою багаторазового усереднення досить стабільно показує три знаки температури. Характеристики наступні:

  • Значення робочих температур +3.5, +5.5, +7.5, 13, +22 ° С.
  • Гістерезис регулювання ± 0.5 ° С
  • Допустимий перегрів +70 ° С

Кнопка 1 встановлює діаппазон (циклічна прокручування). Кнопка 2 показ перегріву і скидання спрацювала захисту.
Істотна особливість значною інерційності внаслідок багаторазових процедеру усереднення.

Автор проекту: Олександр Єлісєєв (E-mail: ea@eunet.lt )