サーミスタでの温度測定、「inf」の出現に耐えられるか？

2023年3月21日：A/Dコンバータでサーミスタの抵抗値を読む　サーミスタをつなぐ場所は？
で問題にしましたが、A/D入力するサーミスタをつなぐ位置が重要です。

サーミスタを電源側につなぐと、
　　温度の上昇でサーミスタの抵抗値が減少
　　それに連れてA/D値が上昇
となり、温度が上がるとA/D値も上がり、感覚的に
合うのでしょう。

・A/D値からサーミスタの抵抗値の計算式

このサンプルとして
　　・おもろ家さんのArduino 入門 Lesson 18 【サーミスタ編】
のスケッチ使わせてもらいます。
おもろ家さんの「つなぎ」でもサーミスタは電源側。
基準抵抗がGND側です。

この時の問題点をお復習い。
　　(a)サーミスタの接続線が短絡したら
　　(b)サーミスタが外れてオープンになったら

まず(a)。
A/D値はフルスケールの「1023」に。
その結果、サーミスタの抵抗値は
　　(1024÷1023 - 1) ×10kΩ
となり、約9.8Ω。
B定数による温度計算に進むと352℃という
値が出てきます。

次に(b)
A/D値は「ゼロ」になり、サーミスタの抵抗値計算で
「ゼロ除算」が生じます。
その結果、抵抗値は「無限大」。
続く、温度計算では「ケルビン温度」の「-273.15℃」が
出てきます。
　　※Arduino UNOの環境ではゼロ除算では
　　　止まらず、とりあえず計算は進みます。

実際の液晶表示を見てみましょう。

(a)のサーミスタ短絡

(b)のサーミスタ断線

抵抗値の箇所に「inf」という見慣れない「値」が出現します。
　　※inf＝無限大
　　　print()やdtostrf()に食わせると「inf」
　　　という「文字」が出てきます。
　　　lround()で整数変換すると0x80000000
　　　(long値のマイナス目一杯)になって
　　　しまいます。

サーミスタで温度制御していたら、
　　(1)いつまでたってもオンしない　(a)のとき
　　(2)いつまでたってもオフしない　(b)のとき
状態が出現します。

(1)は、放っておいてもとりあえず周囲温度に馴染む
でしょうが(2)の状態が加熱しっぱなしとなり危険です。

何らかの警報的処置(表示だけでも)が必要に
なるのがわかっていただけるかと。

※トランジスタ技術2024年6月号 のトラ技Jr.コーナに
掲載してもらった4チャンネル温度計の製作 では、
温度・抵抗値テーブルから最高値(温度低)と最低値
(温度高)を拾ってきて、値として規制するように
しました。
　　※プログラムエリアがあんましないので
　　　手抜き。
オープンだと「-20.0℃」、短絡だと「120.0℃」を
出力します。