サーミスタ103JTで計った温度をアナログ出力

失敗談、2022年9月28日：回路設計はデータシートの熟読から。　スペックをちゃんと調べろ！
この発端の製作物です。

「温度→電圧」変換はLM35やTMP35あたりのセンサーが
便利なんですが、ブツに接触させて温度を測るときにちょいと
問題があるんです。
　・形状のせいか応答が遅い。(TO-92パッケージ)
　・足から熱が逃げるのか、低い目の温度が出る。

　　※型番、LM35は、昔はナショセミ。今はTIに。
　　　そしてTMP35はアナログ・デバイセズに。
　　　ややこしいぞ。

応答が早くて間違いなくブツに接触できる温度センサーという
ことで、「セミテックのサーミスタ103JT」を使って、
　・センサーの抵抗値から温度を算出。
　・温度をD/A出力。
という方法で、アナログ値を得るようにしました。
　　※単純なことをするのに、むちゃたいそうな回路。

ATtiny85を選んだんがそもそも失敗。
でも、作りかけたんで、完成形に仕上げてみました。

測定温度範囲は0～80℃。
10bit分解能のA/Dで温度を得てますんで、分解能は
ざっと0.1℃。
これを0.0V～4.0Vの電圧に変換します。
1℃あたり0.05Vのスケールです。

AVR studioでプログラムを組んでます。
フォルダーごと圧縮。
　　　・ダウンロード - thm_85_da1.zip

10bitのA/D値から2kバイトのテーブルで温度に変換
という手抜き手法。
複雑な算術関数は使っていません。

回路を組み込んだプラケースはダイソーの「ミニケース5個組」。



この回路の電源は、
Arduino-UNO 12bit×4chアナログ SDカードデータロガー完成形
から供給します。

さて、温度センサーIC:LM35(TMP35)とサーミスタ103JTの
違い、どんなもんかと調べますと・・・

15Ωのホーロー抵抗の側面にセンサーをくっつけて、
抵抗を通電して発熱させます。
その時の温度変化を電圧として記録しました。





まずは、センサーを軽く貼り付けした状態から。

すると・・・

センサーICとサーミスタの出力に差が生じます。
時間が経過してもそれが埋まりません。


テープでぐるぐる巻きにして、温度が逃げないように
したつもりでも・・・

途中で段ボール箱をかぶせましたが、時間が経っても
2℃くらいの差が埋まりません。

そこで、2017年11月6日：液晶表示器「焼き鈍し」
で使った「保温箱」で試してみました。
この2種以外にも、センサーICとサーミスタを加えます。

2と4が今回のセンサー。
1はセンサーICの外周を熱収縮チューブで覆っています。
4は同じ103JTですが、先端近くまで熱収縮チューブが来ています。

センサー部分はむき出しのまま、電線のところでマスキングテープを
巻いてまとめました。

65℃で保温された箱の中に投入しますと、数分で4つとも温度が
安定、収束します。
　　※電線部分、およそ20cmは保温箱の中に入っていて、
　　　先端のセンサー部と同じ温度になっているかと。

また、4つのセンサーを箱に入れたまま、箱を室温
から加熱した場合も20分ほどで65℃に到達し、
その後の温度差はそれほど感じません。

　　赤：保温箱温度制御センサー
　　緑：サーミスタ 4
　　青：サーミスタ 3
　　マゼンタ：センサIC 2
　　シアン：　センサIC 1

発熱体に直接接触させて温度を測る場合と、周囲の空気ごと
温度を測るということで差が生じるのでしょう。

このあたりをもうちょい勉強しようとすれば、何を
調べれば良いでしょうか？