Historia
Si el sensor de temperatura Grove V1.2 está conectado al conector Grove derecho (!) de la Calliope miniatura, los valores medidos del sensor se pueden mostrar en la pantalla con la ayuda de los siguientes programas.
Componentes de hardware necesarios
1 x Calliope mini
1 x Seeed grove - sensor de temperatura popup: yes
Los valores medidos mostrados están todos en el rango de 0 a 1023, pero ¿qué representan? Para nosotros no parecen una temperatura.
Una temperatura es una cantidad analógica. Los valores son infinitamente variables y pueden ser medidos continuamente a lo largo del tiempo con la ayuda de un termómetro.
En un diagrama tiempo-temperatura, se crea una curva que no tiene "esquinas", huecos o cambios inesperados.
Para la medición electrónica de la temperatura, en la sonda de temperatura Grove V1.2 se utiliza un termistor o termistor NTC (ver imagen a la derecha).
Esto aumenta su resistencia eléctrica de forma reproducible con la disminución de la temperatura. El fabricante indica el tipo con NCP18WF104. La hoja de datos del fabricante (ver pdf en la sección de descargas) muestra el valor de la resistencia a 25 °C = 298.15 K con 100 k-. Además, en una tabla se presentan otros valores que sugieren una correlación que no es inversamente proporcional.
La relación entre la resistencia Rt y la temperatura T en Kelvin es aproximada para los termistores por la ecuación:
B es un tamaño que depende del componente. B es una cantidad dependiente del componente, que se puede tomar de la hoja de datos con B = 4250 K. De este modo, la temperatura de la cantidad analógica se puede asignar a la resistencia eléctrica de la cantidad analógica.
En la electrónica, sin embargo, las señales analógicas se seleccionan normalmente en forma de una tensión eléctrica para representar la cantidad física. El diagrama de cableado del fabricante - que se muestra aquí de forma simplificada - muestra el principio básico.
Rt puede ser asignado a UMess porque hay un divisor de voltaje disponible para el cual se aplica lo siguiente: La relación entre los dos valores de resistencia corresponde a la relación de las tensiones parciales entre las resistencias.
y, debido a la conexión en serie de las dos resistencias, que la tensión total puede describirse como la suma de las dos tensiones parciales aplicadas:
Si se aplican las ecuaciones entre sí:
y después de reordenar para la carrera de Rt:
Si esta ecuación se utiliza ahora en la ecuación para la temperatura, se obtiene un mapeo de la temperatura analógica a la consigna UMess:
Dado que R1 se da como 100 kΩ en la hoja de datos, la ecuación se simplifica de nuevo.
En la placa de circuitos hay un amplificador operacional que transmite la tensión de medición a la conexión del sensor en una relación de 1:1 como convertidor de impedancia y por lo tanto no desempeña ningún papel en los cálculos, así como un condensador de respaldo para estabilizar la tensión del amplificador operacional.
La tensión de medición UMess se aplica a la conexión Grove A1 como señal de entrada analógica con un valor de 0 y a la máxima tensión posible U = 3.3 V del Calliope sistema.
la señal de entrada es leída por el procesador como relación UMess:U y asignada al rango entero de 0 a 1023.. Este proceso se denomina conversión analógico-digital. Esto resulta en una imagen, donde n es siempre par.
Si la digitalización y la relación entre la temperatura y la tensión de medición se combinan ahora, la temperatura se puede calcular a partir del valor digitalizado n. La temperatura se puede calcular a partir del valor digitalizado n.
o mejor dicho
Un poco difícil es el uso del editor MakeCode PXT. Este editor sólo soporta aritmética entera. Pero este editor tiene un bloque de asignación "distribuir", que puede distribuir un rango de números uniformemente a otro rango de números.
Si se considera el gráfico de la correspondiente ecuación de función T(n), el rango entre n = 270 y n = 699 puede considerarse lineal. Este rango suministra las temperaturas T(270) = 5 °C y T(699) = 42 °C.
A la derecha se puede ver una visualización de la relación entre T y n.
Por lo tanto, es posible una implementación en PXT.
Este texto, así como las imágenes, se publicaron bajo el nombre de CC BY-SA 3.0 DE license. Fue originalmente publicado en alemán popup: yes by Tino Hempel popup: yes and translated into English by the Calliope team.