Daha önce PIC16F877 mikrodenetleyicisi ile LM35 sıcaklık sensörünün temel kullanımını anlatmıştık. Bu yazıda ise LM35 negatif sıcaklık ölçümünün nasıl yapılacağını inceliyoruz. Konuya geçmeden önce önceki yazımıza göz atmanız faydalı olacaktır.
LM35 sıcaklık sensörü, veri sayfasına göre -50 ile +150 derece arasında ölçüm yapabilir. Standart bağlantıda sensör, yaklaşık +2 ile +150 derece aralığında her 1 derece için 10mV gerilim üretir. Yani sıcaklık arttıkça çıkış gerilimi doğrusal olarak yükselir.
Sensörü 4V ile 30V arasında beslemek mümkündür. Pozitif sıcaklık ölçümlerinde ek devre gerektirmeden doğrudan analog çıkışı okunabilir. Ancak bu temel bağlantı şekliyle negatif sıcaklıkları aynı şekilde ölçmek mümkün değildir.
Negatif sıcaklık ölçümü için veri sayfasında farklı bağlantı önerileri bulunur. Bu yazıda, en pratik çözümlerden biri olan iki diyot ve bir direnç ile kurulan yapıyı ele alıyoruz.
Bağlantı yapısı oldukça sadedir. Şemadaki + ve – olarak gösterilen uçlar iki ayrı analog girişe bağlanır. Bu girişlerden okunan değerlere sırasıyla ilk_deger ve son_deger diyelim. ilk_deger – son_deger işleminin sonucu pozitif ya da negatif olabilir; bu işaret bilgisi de sıcaklığın pozitif mi negatif mi olduğunu anlamamıza yardımcı olur.
Elbette ADC’den okunan veri doğrudan sıcaklık değildir. Önce bu ham sayısal değer gerilime, ardından sensörün 10mV / °C karakteristiği kullanılarak sıcaklığa çevrilmelidir.
Proje Kodu
Devre Simülasyonu
ADC Hesabı ve Ölçüm Kararlılığı
Negatif sıcaklık ölçümünde asıl kritik nokta, iki analog okuma arasındaki farkın küçük gerilim değişimlerini temsil etmesidir. Bu nedenle ADC çözünürlüğü, referans gerilimi ve sistemdeki gürültü seviyesi sonucun doğruluğunu doğrudan etkiler. Özellikle 10 bit ADC kullanılan sistemlerde, birkaç LSB’lik oynama sıcaklık değerinde fark edilir sıçramalar oluşturabilir.
- Referans gerilimini sabit tutun: ADC referansı oynarsa hesaplanan sıcaklık da dalgalanır.
- Birden fazla örnek alın: Tek ölçüm yerine ortalama almak gürültüyü azaltır.
- Diyot toleransını unutmayın: Kullanılan diyotların ileri yön gerilim farkı hesaplamayı etkileyebilir.
- Kablolamayı kısa tutun: Analog ölçümlerde uzun hatlar parazit toplamaya daha açıktır.
Daha hassas bir uygulama gerekiyorsa harici referans, op-amp destekli sinyal koşullandırma ya da daha yüksek çözünürlüklü ADC çözümleri düşünülebilir. Sensör karakteristiğini doğrulamak için LM35 veri sayfası en doğru teknik kaynaktır.
Yorum yapma özelliği, forum tarafından gelen istek sebebiyle kapatılmıştır. Lütfen tartışmalar ve sorularınız için topluluk forumumuza katılın.