PICAXE a termistor

[Sam]

Zdravím, před nějakou dobou jsme trochu experimentovali s připojením termistoru k PICAXE (08M2 a 20M2). Použili jsme zapojení podle obrázku:

Vím, že manuál (III. díl) udává toto zapojení s rezistorem 100K, ale vycházel jsem z jednoduché úvahy: Termistor má při 25°C odpor 10K, takže použití rezistoru 10K povede k "pěknému" napětí 2,5 V na vstupu procesoru...
Na obrázku je porovnání vypočítané hodnoty na převodníku ADC s naměřenou (použili jsme readadc10) v zapojení s rezistorem 10K:

Jak je vidět, kolem teploty 30°C se převodník najednou "zbláznil" a začal vracet divné hodnoty...
Pokorně jsme se vrátili k zapojení podle manuálu (rezistor R = 100K) a výsledek je zde:

S nárůstem teploty se odpor termistoru zmenšuje - při vyšších teplotách měření vycházelo v obou případech velmi přesně, je mi jasné, že souvislost s odchylkou měření je třeba hledat ve vstupním odporu ADC převodníku procesoru...
Máte někdo podobné zkušenosti, nebo dokážete tento podivný jev vysvětlit lépe a detailněji?

[Pepa z depa]

Ahoj. U PIC16F677 (=20M2) v datasheetu píšou, že impedance u AD vstupu má být maximálně 10k... Tak třeba proto?
Další věc, která mě k tomuhle napadá je ohřátí termistoru procházejícím proudem. Ale ten proud i při 10k odporu není až tak velký a chyba by se asi objevovala spíš ve vysokých teplotách...

[Sam]

No to je právě ten problém.
Chyba nastala při použití rezistoru 10K (pevný rezistor - viz schéma). Pokud jsme jej nahradili 100K bylo vše OK.

[petr-kubac]

Zkuste nám povědět o něco více o softwarovém zpracování dat

Třeba - používáte termistor typu NTC - Negative temperature change - tedy s teplotou klesá odpor - máte jej připojený mezi vstup ADC a +5V - tedy s teplotou by na děliči mělo RŮST napětí a přesto vaše grafy teoretické i prakticky změřené ukazují opak

V každém případě - budiž vám pochvala za to, že máte teoreticky spočtený průběh už předem a že to neděláte jako někteří jiní - stylem "MNĚ to nefunguje a VY mi řekněte proč "

[petr-kubac]

I já hlava děravá ;-)))

Teď jsem se podíval na osu X, kterou máte značenou obráceně - tedy hluboká omluva za předchozí příspěvek

Jediné, co mě napadá, je hypotéza že při použítí 10K odporu je proud termistorem už nezanedbatelně veliký a termistor zahřívá ?

Vnitřní odpor AD převodníku - je sice docela nízký (u AVR třeba jenom 1K) ale má výrazný kapacitní charakter - tedy - nabije se vzorkovací kondenzátor (uvnitř procesoru) a pak už další proud neteče - to by odpovídalo vaší zkušenosti, že problémy nastaly změnou externího odporu

Můžete udělat pokus tak že termistor dáte spolehlive do chladu (ponořit do vody , zamrazit do kostky ledu) a pak to zkusíte s 10K odporem ?

I když možná nejjednodušší bude celou věc ignorovat a zapojit to podle doporučení výrobce.

[Pepa z depa]

Pokud už bych dělal takovýhle pokusy, tak nejjednodušší by bylo zapojit místo termistoru odporovou dekádu a uvidí se hned s jak velkým pulldown odporem to bude ještě spolehlivě pracovat...
P.S. Pro fajnšmekry se tam může rovnou zapojit druhá dekáda místo toho pulldownu

[petr-kubac]

Pokud by příčinou bylo opravdu ohřívání termistoru "měřícím proudem" pak dekáda místo termistoru - neukáže nic - jelikož její tepelný koeficient je nepatrný a PTC - na rozdíl od termistoru.

[Sam]

Petr-kubac, děkuji moc za komentáře - jsem častým návštěvníkem na Vašem blogu - takže nemám problém považovat Vaše připomínky za vysoce relevantní...
Charakteristiku termistoru jsme v obou případech měřili sestavou podle obrázku:

sestava.png (15.42 KiB) Zobrazeno 8448 x

Troufnu si říct, že ohřev termistoru proudem je nepravděpodobný - termistor byl přilepený páskou na teploměr. Do nádoby jsme nalili horkou vodu (z rychlovarné konvice, proto je první hodnota 85 °C) a teplotu jsme odčítali postupně jak se ochlazovala - později jsme přidávali led).
K softwaru: ADC jsme četli příkazem readadc10, data ukládali do proměnné, za sekundu proběhlo 5 měření, program spočítal průměr a vynásobil jej deseti (pro pozdější navýšení přesnosti).
Proto jsou hodnoty w1 větší než 1023 jako u "normálního" čtení příkazem readadc10.
Později program linearizoval průběh v intervalu 5 °C a vypočítal teplotu... To ale není důležité - problém nastal na úrovni převodníku.
Je to v pohodě, použili jsme odpor 100K, jen mi vadí, že s 10K rezistorem, to dělá psí kusy a já si nejsem jistý proč...
Proměřili jsme 3 různě koupené termistory (šarži jsem opravdu nekontroloval) a 2x PICAXE08M2 a 1xPICAXE20M2.

[Sam]

Doplním: Jak termistor, tak odpor byly ponořeny ve vodě (pochopitelně zatavené v plastu)...

[MartinL]

Nemám s PICAXE žádné zkušenosti, ale nemohl by být problém v nějakém přetečení u toho výpočtu (nevím jak tam funguje aritmetika). Doporučuji nejprve zkouknout nezpracovaná data (přímo z převodníku).