一个通过ADC采集NTC热敏电阻的温度传感器

前言:

如何设计一个电路,使用具有逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)的热敏电阻直接监测温度呢?温度传感电路需要使用负温度系数(NTC)热敏电阻与电阻器串联形成分压器,监测-25°C至100°C的温度范围。分压器具有产生与监测的温度成反比的输出电压的效果。电阻器分压器的源电压是模数转换器的模拟电源(AVDD),它是参考。通过将电阻分压器连接到参考输入AVDD,测量将是比率测量的,这将确保参考电压的变化不会影响整体精度。与输入电阻器并联的电容器用于支持ADC输入稳定性能。
热敏电阻用于监测电器、无线环境传感器以及烟雾和热量探测器等应用中的温度。在这些应用中,热敏电阻电压变化缓慢,因此不需要以高采样率进行采样。这意味着不需要驱动输入放大器来调节输入电压。类似的电路设计,在没有前端缓冲电路的情况下直接驱动SAR,测量外部组件引入的漂移,这在这些应用中很有帮助。

原理

典型的热敏电阻电路提供施加到ADC输入的电压(VSense);ADC然后将该电压转换为与输入电压成比例的LSB(最低有效位)数字值。对于许多低成本的MCU,常见的ADC分辨率是12位,比如上面这个分压器和恒流电路。

可以使用等式1将测量的12位ADC LSB值转换为电压:

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