Tania alternatywa dla LM35
: niedziela 03 gru 2017, 02:06
Jakiś czas temu natrafiłem przypadkiem na poradnik obsługi analogowego czujnika temperatury o symbolu fabrycznym LM35. Zaciekawiony tematyką postanowiłem nabyć taki czujnik i jakież było moje zdziwienie, gdy zobaczyłem jego cenę. Pomyślałem jednak, że w ramach testu kupię taki czujnik, a potem poszukam czegoś tańszego o podobnej konstrukcji i parametrach.
LM35 okazał się całkiem sympatycznym wyrobem, ale nie spodobał mi się sposób pomiaru temperatur ujemnych oraz cena (o czym już wspomniałem). Po niedługich poszukiwaniach natrafiłem na czujniki firmy Microchip o symbolu MCP9700A. W zasadzie jest to grupa czterech różnych czujników, a wybrałem MCP9700A, bo jest najbardziej zbliżony do LM35.
Pora zerknąć na kilka podstawowych parametrów obu czujników:
Pomijając szerszy zakres napięcia tolerowany przez LM35 oraz niższe zapotrzebowanie na prąd w przypadku MCP9700A, reszta parametrów jest podobna. Przy okazji wspomnę, że oba czujniki posiadają identyczny rozkład wyprowadzeń w obudowach TO-92, a więc nie trzeba przerabiać
druku (przynajmniej teoretycznie).
Podłączenie czujników LM35 i MCP9700.
W przypadku pomiaru temperatur dodatnich wystarczy podłączyć do czujników zasilanie, a następnie zmierzyć napięcie na ich wyjściach. Korzystając z MCP9700 należy odjąć od wyniku napięcie obecne przy temperaturze 0°C, które wynosi 400mV lub 500mV, zależnie od wybranego typu czujnika MCP (patrz dokumentacja).
Podłączenie czujników LM35 i MCP9700. Pomiar temperatur dodatnich i ujemnych.
Pomiar temperatury ujemnej przy pomocy czujnika LM35 nie jest już tak banalny, a i podłączenie czujnika uległo pewnemu skomplikowaniu. Zastosowałem dwie diody, by podnieść napięcie od strony masy czujnika, a rezystor R1 umożliwia czujnikowi ustalenie napięcia wyjściowego na poziomie poniżej potencjału masy czujnika. Napięcie odkładające się na diodach D1 i D2 należy odjąć od napięcia zmierzonego na wyjściu układu.
Tymczasem aplikacja MCP9700A wygląda...tak samo! No proszę, nie trzeba niczego przerabiać, dorabiać i komplikować, by można było mierzyć temperatury ujemne. Wspaniale!
Nie dość, że sam czujnik jest wielokrotnie tańszy, to jego podłączenie nie wymaga żadnych dodatkowych elementów. Wszystko załatwia struktura wewnętrzna MCP9700. Na wyjściu mamy 400mV lub 500mV przy temperaturze 0ºC, a więc na skali napięciowej mamy dość miejsca, by mierzyć również ujemną temperaturę. Oczywiście to napięcie należy uwzględnić w obliczeniach – zupełnie tak samo jak w przypadku wykorzystania LM35.
Podsumowując, warto zastanowić się nad zakupem MCP9700A zamiast LM35, bo można uprościć układ, obniżyć koszty oraz zaoszczędzić czas przeznaczany na projektowanie. Nie trzeba korzystać z pomiarów różnicowych, nie trzeba zużywać dwóch pinów mikrokontrolera do dwupunktowego pomiaru napięcia, zużycie prądu się zmniejszy, a program uprości. Bym zapomniał, MCP9700A można z powodzeniem używać w układach zasilanych napięciem 3,3V, podczas gdy LM35 będzie wymagał osobnego zasilania, czyli minimum 4V.
LM35 okazał się całkiem sympatycznym wyrobem, ale nie spodobał mi się sposób pomiaru temperatur ujemnych oraz cena (o czym już wspomniałem). Po niedługich poszukiwaniach natrafiłem na czujniki firmy Microchip o symbolu MCP9700A. W zasadzie jest to grupa czterech różnych czujników, a wybrałem MCP9700A, bo jest najbardziej zbliżony do LM35.
Pora zerknąć na kilka podstawowych parametrów obu czujników:
Pomijając szerszy zakres napięcia tolerowany przez LM35 oraz niższe zapotrzebowanie na prąd w przypadku MCP9700A, reszta parametrów jest podobna. Przy okazji wspomnę, że oba czujniki posiadają identyczny rozkład wyprowadzeń w obudowach TO-92, a więc nie trzeba przerabiać
druku (przynajmniej teoretycznie).
Podłączenie czujników LM35 i MCP9700.
W przypadku pomiaru temperatur dodatnich wystarczy podłączyć do czujników zasilanie, a następnie zmierzyć napięcie na ich wyjściach. Korzystając z MCP9700 należy odjąć od wyniku napięcie obecne przy temperaturze 0°C, które wynosi 400mV lub 500mV, zależnie od wybranego typu czujnika MCP (patrz dokumentacja).
Podłączenie czujników LM35 i MCP9700. Pomiar temperatur dodatnich i ujemnych.
Pomiar temperatury ujemnej przy pomocy czujnika LM35 nie jest już tak banalny, a i podłączenie czujnika uległo pewnemu skomplikowaniu. Zastosowałem dwie diody, by podnieść napięcie od strony masy czujnika, a rezystor R1 umożliwia czujnikowi ustalenie napięcia wyjściowego na poziomie poniżej potencjału masy czujnika. Napięcie odkładające się na diodach D1 i D2 należy odjąć od napięcia zmierzonego na wyjściu układu.
Tymczasem aplikacja MCP9700A wygląda...tak samo! No proszę, nie trzeba niczego przerabiać, dorabiać i komplikować, by można było mierzyć temperatury ujemne. Wspaniale!
Nie dość, że sam czujnik jest wielokrotnie tańszy, to jego podłączenie nie wymaga żadnych dodatkowych elementów. Wszystko załatwia struktura wewnętrzna MCP9700. Na wyjściu mamy 400mV lub 500mV przy temperaturze 0ºC, a więc na skali napięciowej mamy dość miejsca, by mierzyć również ujemną temperaturę. Oczywiście to napięcie należy uwzględnić w obliczeniach – zupełnie tak samo jak w przypadku wykorzystania LM35.
Podsumowując, warto zastanowić się nad zakupem MCP9700A zamiast LM35, bo można uprościć układ, obniżyć koszty oraz zaoszczędzić czas przeznaczany na projektowanie. Nie trzeba korzystać z pomiarów różnicowych, nie trzeba zużywać dwóch pinów mikrokontrolera do dwupunktowego pomiaru napięcia, zużycie prądu się zmniejszy, a program uprości. Bym zapomniał, MCP9700A można z powodzeniem używać w układach zasilanych napięciem 3,3V, podczas gdy LM35 będzie wymagał osobnego zasilania, czyli minimum 4V.
