前言:
如何設計一個電路,使用具有逐次逼近寄存器(SAR)模數轉換器(ADC)的熱敏電阻直接監測溫度呢?溫度傳感電路需要使用負溫度系數(NTC)熱敏電阻與電阻器串聯形成分壓器,監測-25°C至100°C的溫度范圍。分壓器具有產生與監測的溫度成反比的輸出電壓的效果。電阻器分壓器的源電壓是模數轉換器的模擬電源(AVDD),它是參考。通過將電阻分壓器連接到參考輸入AVDD,測量將是比率測量的,這將確保參考電壓的變化不會影響整體精度。與輸入電阻器并聯的電容器用于支持ADC輸入穩定性能。
熱敏電阻用于監測電器、無線環境傳感器以及煙霧和熱量探測器等應用中的溫度。在這些應用中,熱敏電阻電壓變化緩慢,因此不需要以高采樣率進行采樣。這意味著不需要驅動輸入放大器來調節輸入電壓。類似的電路設計,在沒有前端緩沖電路的情況下直接驅動SAR,測量外部組件引入的漂移,這在這些應用中很有幫助。
原理:
典型的熱敏電阻電路提供施加到ADC輸入的電壓(VSense);ADC然后將該電壓轉換為與輸入電壓成比例的LSB(最低有效位)數字值。對于許多低成本的MCU,常見的ADC分辨率是12位,比如上面這個分壓器和恒流電路。
可以使用等式1將測量的12位ADC LSB值轉換為電壓: