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2021年8月 4日 (水)

103JTサーミスタ対応温度計 ArduinoとLTC2460を使って

なんとかものになりました。
温度表示最小桁は欲張らずに「0.1」℃で。

・回路図
Thm_ltc2460_2a
  (ちょっと修正、追記しました)

・ハードウェアの補足・・・省けるところ
  ・5Vで動かすのならQ1とQ2、電池は不要。
  ・別個のシリアル出力が不要(Arduino-UNO環境で使う)なら
   Q3、J4は不要。
  ・D/A出力(0~100℃をアナログ0~5Vで出力)が不要なら
   IC4、IC5は不要。
  ・ちょっとした誤差を許容するならIC1は不要。

・外観
T11_20210804152801

T12_20210804152801

T13

●step by step
・電源回り
秋月の5V出力昇圧DC-DCコンバータXCL102が起動に失敗 その原因追求

・A/Dコンバータ
16bit A/Dコンバータ LTC2460 サーミスタ103JTを使った温度測定で・・・

・ケースとスイッチ
タカチのプラケース「SW-125」に回路を組み込む

・液晶表示器
秋月の液晶表示器 ACM0802C-NLW-BBW-IIC、I2Cのプルアップ抵抗
秋月のI2C液晶表示器 ACM0802C-NLW-BBW-IIC 文字表示ライブラリ

■メニュー画面 一覧
==========
|"0 Mesure"|
|"1 Sensor"|
|"2 TxCyc "|
|"3 TxStyl"|
|"4 Vref "|
|"5 Rs "|
|"6 Cal R0"|
|"7 Cal R1"|
|"8 Cal R2"|
|"9 Cal R3"|
|"a CalAD0"|
|"b CalAD1"|
|"c CalAD2"|
|"d CalAD3"|
|"e Bat L "|
|"f Bat M "|
|"g PWM 4V"|
|"h Ck A/D"|
|"i Ck D/A"|
|"j Ck Bat"|
==========
■パラメータ設定値
# 1 Sensor 103JT
# 2 TxCyc 1sec
# 3 TxStyl TempData
# 4 Vref 1.2494V
# 5 Rs 10005.0ohm
# 6 Cal R0 1000.5ohm
# 7 Cal R1 3004.1ohm
# 8 Cal R2 10004.0ohm
# 9 Cal R3 20020.0ohm
# a CalAD0 5923
# b CalAD1 15136
# c CalAD2 32769
# d CalAD3 43691
# e Bat L A/D 313
# f Bat M A/D 345
# g PWM 4V D/A 3276

Cal R0~R3の抵抗値とCalAD0~AD3のA/D値が4点calデータ。
出てきた16bit A/D値がCalAD1より小さいときは、CalAD0~CalAD1の
値で線形補完。
CalAD2より大きいときはCalAD2~CalAD3で線形補完。
CalAD1とCalAD2の間にある時はCalAD1~CalAD2で線形補完。

入れてあるサーミスタのデータは3種。
 セミテックの103JT・・・応答が良い
 103AT-11・・・頑丈
 103AP-2・・・高精度

IC1を入れた理由。
 R3を通して直に信号をA/Dに入れた場合、サーミスタの抵抗値で
 この間の微少な電流が変化してA/D値にオフセットが生じる。
   A/Dコンバータの変換時の電流。
 R3両端の電圧値で±60uVくらい変動する。
 1kΩなので60nAの電流。 それがRs=10kΩにも流れるので
 10倍の0.6mVくらいの変動がA/D値に出てくる。
 Vref=1.25Vで16bitなので1bitは約20uV。
 0.6mVだとA/D値で30くらいの変動になる。
 IC1を入れるとこの変動がなくなる。

テスターで計ったRs、Cal R0~R3の抵抗値が神様データ
  ※測定したA/D値からRsとの比を計算してサーミスタの抵抗値
   を求めている。だもんで正確なVref値は不要。
   16bit A/Dのmax値65536を入れていてもOK。
   モニターモードでA/D入力電圧を表示しているので、
   そこで必要。

スケッチ:とりあえず  (ファイルタイプをtxtにしてます)
   ダウンロード - thm_103jt2.txt (UTF8Nで)

※この液晶表示ライブラリが必要
  http://igarage.cocolog-nifty.com/blog/2021/07/post-78a365.html


※続き 誤差原因の探求 あれこれ
シミュレーテッド・インダクタを使った60Hzノッチ・フィルタ:これから
AD620を使った計装アンプとシミュレーテッド・インダクタを使ったノッチフィルタ

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コメント

スケッチの公開、ありがとうございます。勉強に使わせていただきます。

あと、記事の内容と関係ない話で申し訳ないのですが、ファイルのエンコードは同じUTF-8Nなのに、こちらのサイトに置いてあると大丈夫ないのに、うちのブログに置いたファイルはコメントが文字化けしちゃうのが不思議です。
ちなみに、ブラウザはPCのChrome, AundroidタブレットのChrome, iPhoneのSafari のどれでやっても症状は同じ。うちのWebサーバーというかFC2の設定が怪しい気がしてきました。

投稿: ラジオペンチ | 2021年8月 5日 (木) 09時39分

ラジオペンチさんの元記事にコメントしました。
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-1113.html
いったいなんなんでしょね。

投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2021年8月 5日 (木) 17時11分

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