使用片内温度传感器
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利用公式 temperature= value*0.06229-311.43 ,计算出温度值并返回即可你一定会对最后一个公式感到莫名其妙,为什么是一次函数?为什么其斜率为0.06229,其截距为311.43?OK,下面解惑之:此温度传感器是位于CC2430片内的,所以必然可以在其手册中找到其介绍。
果不其然,我在电气规范这一节中找到了相关内容,现截图如下:查看原图(大图)此表是描述温度传感器的温度(℃)与输出电压(V)的关系。
首先看第二个红框处:温度系数。
“系数”?是不是有点感觉?然后再看其单位:mV/℃,你就会恍然大悟,原来温度与电压的关系是线性的啊~ 即有:其中V为输出电压值,T为温度值,2.45为斜率。
下面就要确定截距b了。
乍一看,我们会在第一个红框处发现0℃时的电压为743mV,那么b就等于743?不然,继续往下看,你会发现其绝对误差达到了8℃之多!然后往右看,我们会发现它已经提供了最适合的截距,即:b=763,因此有如下公式:OK,现在我们已经有了温度传感器的输入温度T 和输出电压V 的关系,接下来必须找到ADC的输入电压V 与输出值N(即14位的转换结果)的关系,才可最终找到N和T 的转换公式。
转换结果N是14位的,当N=11 1111 1111 1111(二进制)时,输出电压应为最大值(即参考电压1.25V)。
因此我们有下面的比例关系:(注:由于14位的输出结果是2进制的补码,因此第14位为符号位。
所以从绝对值的角度来说,有效值只有13位,因此是2的13次方)结合两式,可导出T与N的关系:为什么每次采样需要进行64循环。
因为传感器在测定温度时,难免会受到干扰或者随机性的error,其得到的数据有时候会很夸张(比如说忽然出现10℃的变动,然后又瞬间回复正常。
但我们知道温度的变化是一个积分的过程,很少会出现那种在瞬间产生大幅度跳跃的情况)。
因此我们采用了取平均值的方法来减少此类误差。
温度传感器的工作原理
温度传感器的工作原理是通过测量物体的热量来确定其温度的。
首先,温度传感器的核心部件是一个感温元件,它可以是电阻、半导体或热电偶等。
感温元件与被测物体接触后,能够与物体内部的热量达到平衡,反映出物体的温度。
当感温元件与物体接触后,两者之间会有热量的传导。
如果感温元件是一个热敏电阻,那么它的电阻值会随着温度的变化而变化。
这是因为热敏电阻的电阻与温度呈一定的函数关系,通常可以通过查表得到。
如果感温元件是一个半导体材料,那么它的电导值则会随温度的变化而变化。
这是由于半导体材料在不同温度下的载流子浓度不同引起的。
而如果感温元件是一个热电偶,那么它由两根不同金属导线组成,在两个接点处会产生热电效应。
当接点1与被测物体接触时,会产生一个温差电势。
这个电势随着温度的变化而变化,可以通过连接的测量电路转换成一个电压信号。
无论是哪种感温元件,它们会产生一个与温度相关的电信号。
这个电信号经过放大、滤波和线性化等处理后,就可以作为输出信号供其他电子设备使用,如温度显示仪表或控制系统。
总之,温度传感器通过感温元件测量物体的热量来确定温度。
感温元件的特性与温度呈一定的关系,可以利用这种关系将物体的温度转化为一个电信号输出。
温度传感器的使用方法
首先,选择合适的温度传感器非常重要。
根据需要测量的温度范围、精度要求、环境条件等因素,选择合适类型的温度传感器。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻、红外线温度传感器等,每种类型的传感器都有其适用的场景和特点。
在选择温度传感器时,需要充分考虑实际使用环境和测量要求,以确保传感器的准确性和稳定性。
其次,安装温度传感器时需要注意一些细节。
首先,要确保传感器与被测物体
或环境接触良好,避免外界因素对测量结果的影响。
其次,要注意传感器的安装位置,避免受到外部干扰或物理损坏。
另外,对于一些特殊环境,可能需要考虑传感器的防水、防腐蚀等特性,选择相应的防护措施或型号。
接下来,接入温度传感器并进行接线。
根据传感器的类型和输出信号,选择合
适的接线方法和设备。
一般来说,温度传感器的输出信号可以是模拟信号,也可以是数字信号。
针对不同类型的信号,可以选择相应的数据采集设备或转换器,将传感器的输出信号转化为可读取或处理的形式。
最后,进行温度传感器的校准和测试。
在使用温度传感器之前,需要进行校准
和测试,以验证传感器的准确性和稳定性。
校准的方法可以根据传感器的型号和要求进行,一般包括零点校准和满量程校准。
校准完成后,可以进行实际的温度测量和应用。
总之,温度传感器作为一种重要的传感器设备,在各种场景中都有着广泛的应用。
正确的选择、安装、接入和校准方法,能够确保温度传感器的准确性和稳定性,为后续的温度测量和控制提供可靠的数据支持。
希望本文介绍的温度传感器使用方法能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
温度传感器工作原理一种常见的温度传感器是热敏电阻传感器。
热敏电阻传感器是利用温度对电阻值的影响来间接测量温度的。
热敏电阻材料是一种特殊的材料,其电阻值随温度的变化而变化。
热敏电阻传感器的主要元件是热敏电阻元件,它通常由金属或半导体材料制成。
当热敏电阻元件被加热时,其温度升高,导致其电阻值发生变化。
这是因为在金属中,热激发会增加电子的能量,并使其能够跳离原子核。
这种跳离现象会增加电阻。
而在半导体材料中,热激发会增加载流子的能量,并使其能够在材料中散射。
这种散射现象会减少载流子的迁移率,导致电阻值增加。
当温度升高时,热敏电阻的电阻值增加。
这是因为电阻值与载流子迁移率呈反比关系。
由于载流子受到散射的限制,它们在材料中的传输速度减慢,从而导致电阻增加。
这种电阻与温度之间的关系可以用以下公式表示:R = R0 * exp(B*(1/T - 1/T0))其中,R是电阻值,R0是参考温度下的电阻值,T是当前温度,T0是参考温度,B是材料常数。
这个公式描述了电阻值与温度之间的指数关系,即随着温度的升高,电阻值指数性地增加。
为了测量温度,热敏电阻通常被连接到一个电路中,该电路能够测量电阻值并将其转换为温度值。
这可以通过测量电路中的电压或电流来实现。
通常,将电阻与电桥电路相连,通过测量电桥的平衡点来确定电阻值。
当电桥平衡时,可以根据测量电桥电流或电压的方法来计算电阻值,进而确定温度。
除了热敏电阻传感器,还有其他种类的温度传感器,如热电偶、热电阻和半导体温度传感器等。
这些传感器利用不同的物理原理测量温度,并且具有不同的特性和应用。
总结起来,温度传感器的工作原理主要是通过测量温度对电阻、电压、电流等物理量的影响来间接测量温度。
各种类型的温度传感器都有不同的原理,但它们都基于温度与物理量之间的关系来实现温度测量。
这些传感器在工业、农业、医疗和家庭等领域都有广泛应用。
课程名称:Zigbee技术及应用实验项目: ADC实验指导教师:专业班级:姓名:学号:成绩:一、实验目的:(1)了解ADC采集原理;(2)熟悉ADC相关寄存器配置和使用方法;(3)掌握CC2530芯片内温度检测方法;使用ADC进行片内温度单次采样,将采集的电压值转换成温度值,通过串口打印至PC机;二、实验过程:(1)根据实验目的分析实验原理;(2)根据实验原理编写C程序;(3)编译下载C程序,并在实验箱上观察实验结果。
三、实验原理:3.1硬件原理3.1.1 ADC概述CC2530芯片ADC结构框图如图4-1所示。
图3-1 ADC结构框图CC2530的ADC 的主要特征如下:• ADC转换位数可选,8到14位;• 8个独立的输入通道,单端或差分输入;•参考电压可选为内部、外部单端、外部差分或AVDD5;•中断请求产生;•转换结束时DMA触发;•温度传感器输入;•电池电压检测。
通常A/D转换需要经过采样、保持、量化、编码四个步骤。
也可以将采样、保持合为一步,量化、编码合为一步,共两大步完成一次A/D采集。
采样是对连续变化的模拟量进行定时的测量,采样结束后将测量的值保持一段时间使ADC设备有充分的时间进行A/D转换,即量化编码过程。
要将一个采样后的数据进行量化编码,就必须在采样之前将要被采样的信号划分不同等级。
例如本实验要读取片上温度的值,实际上ADC读取的值为电压值。
我们首先要将能读到的最大电压值1.25V(这个被划分等级的电压值就是ADC的参考电压)划分为1024个等级(这里的等级就是ADC 的抽取率即分辨率),等级划分的越细及量化的越细。
我们最后编码得到的电压值越准确。
编码是将读取到的电压值与划分好等级的电压值比较,与哪个电压值最接近就采用哪个电压值对应的等级来表示。
例如我们读到的电压值为0.12203V,这个值与等级为100的电压值0.001220703125最接近。
则我们此次ADC读取到的数据最后量化编码后的值为100。
温度传感器的使用方法首先,选择合适的温度传感器非常重要。
根据实际需要,可以选择不同类型的温度传感器,比如接触式温度传感器和非接触式温度传感器。
接触式温度传感器通常需要直接接触被测物体表面,可以测量物体表面的温度,而非接触式温度传感器则可以通过红外线等方式,远距离测量物体的温度。
在选择温度传感器时,需要考虑被测物体的特性、测量距离、测量精度等因素,选择合适的传感器型号。
其次,安装温度传感器也需要注意一些问题。
对于接触式温度传感器,需要保证传感器与被测物体表面完全接触,以确保测量准确。
而对于非接触式温度传感器,需要注意避免干扰物体,保持传感器与被测物体之间的清晰视野,以获得准确的测量数值。
此外,还需要注意传感器的安装位置,避免受到外部环境的影响,确保测量的准确性。
在使用温度传感器时,需要根据传感器的型号和规格,连接相应的测量仪器或控制系统。
在连接过程中,需要注意保持连接稳定,避免出现接触不良或者线路断开等问题,影响测量的准确性。
同时,还需要根据实际需要,设置传感器的测量范围和测量精度,以满足不同场景下的测量要求。
最后,使用温度传感器时,需要定期对传感器进行检查和校准。
通过定期的检查和校准,可以确保传感器的测量准确性,及时发现并解决传感器可能存在的问题,提高传感器的可靠性和稳定性。
同时,在使用过程中,还需要注意保护传感器,避免受到外部冲击或者损坏,延长传感器的使用寿命。
总之,温度传感器作为一种重要的测量设备,在各个领域都有着广泛的应用。
正确的选择、安装和使用方法,可以帮助我们更好地发挥温度传感器的作用,为生产和生活带来更多便利和安全。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
STM32 ADC结合DMA数据采样与软件滤波处理2012-03-17 23:53:05| 分类:STM32 | 标签:adc结合dma |举报|字号订阅本文原创于观海听涛,原作者版权所有,转载请注明出处。
作为一个偏向工控的芯片,ADC采样是一个十分重要的外设。
STM32集成三个12位精度18通道的内部ADC,最高速度1微秒,结合DMA可以解放CPU进行更好的处理。
ADC接口上的其它逻辑功能包括:●同步的采样和保持●交叉的采样和保持●单次采样模拟看门狗功能允许非常精准地监视一路、多路或所有选中的通道,当被监视的信号超出预置的阀值时,将产生中断。
由标准定时器(TIMx)和高级控制定时器(TIM1和TIM8)产生的事件,可以分别内部级联到ADC的开始触发和注入触发,应用程序能使AD转换与时钟同步。
12位ADC是一种逐次逼近型模拟数字数字转换器。
它有多达18个通道,可测量16个外部和2个内部信号源。
ADC的输入时钟不得超过14MHZ,它是由PCLK2经分频产生。
如果被ADC转换的模拟电压低于低阀值或高于高阀值,AWD模拟看门狗状态位被设置。
关于ADC采样与DMA关系,引用网上一段解释:STM32 的优点在哪里?除去宣传环节,细细分析。
STM32 时钟不算快,72MHZ,也不能扩展大容量的RAM FLASH,同样没有DSP 那样强大的指令集。
它的优势在哪里呢?---就在快速采集数据,快速处理上。
ARM 的特点就是方便。
这个快速采集,高性能的ADC 就是一个很好的体现,12 位精度,最快1uS 的转换速度,通常具备2 个以上独立的ADC 控制器,这意味着,STM32 可以同时对多个模拟量进行快速采集,这个特性不是一般的MCU具有的。
以上高性能的ADC,配合相对比较块的指令集和一些特色的算法支持,就构成了STM32 在电机控制上的强大特性。
好了,正题,怎末做一个简单的ADC,注意是简单的,ADC 是个复杂的问题,涉及硬件设计,电源质量,参考电压,信号预处理等等问题。
说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点薄膜热电偶式温度传感器是一种常用的温度测量设备,具有以下主要
特点:
1.尺寸小:薄膜热电偶式温度传感器由薄膜热电偶片组成,其尺寸小巧,便于安装在狭小的空间中,不会占用过多的空间。
2.响应快:薄膜热电偶片由导热薄膜组成,具有较快的温度响应速度,可以快速准确地测量温度的变化。
3.线性度好:薄膜热电偶片的温度-电动势特性较为线性,可以通过
一定的校准来提高其测量的准确性。
4.热惯性小:薄膜热电偶式温度传感器具有较小的热惯性,即温度变
化后能够迅速达到新的稳定值,适用于快速变化的温度测量。
5.抗振动性好:薄膜热电偶式温度传感器具有较好的抗振动性能,不
易受到外部振动的影响,可以稳定地测量温度。
6.高温稳定性好:薄膜热电偶片由高温陶瓷材料制成,具有良好的高
温稳定性,可以在较高温度下进行长时间稳定的测量。
7.耐腐蚀性强:薄膜热电偶片由特殊材料制成,具有较好的耐腐蚀性能,可以在各种环境下进行温度的测量,适用于恶劣的工况。
8.高精度:薄膜热电偶式温度传感器具有较高的测量精度,可以满足
一些对温度测量要求较高的场合,如实验室、工业生产等。
总之,薄膜热电偶式温度传感器具有尺寸小、响应快、线性度好、热
惯性小、抗振动性好、高温稳定性好、耐腐蚀性强和高精度等主要特点,
适用于各种温度测量场合,并得到广泛应用。