マイクロコントローラは、汎用性と精度のために温度測定と制御システムで広く使用されています。 それらは、産業プロセスから家庭の自動化まで、さまざまなアプリケーションで自動化を可能にします。 この記事では、温度管理のためのマイクロコントローラを使用して関与する実用的な設計検討と計算について説明します。

右マイクロコントローラを選択

適切なマイクロコントローラを選択すると、入力/出力要件、処理能力、および消費電力などの要因によって異なります。温度アプリケーションの場合、内蔵のアナログ・ツー・デジタルコンバータ(ADC)のマイクロコントローラは、センサー信号を正確に読み込むために好まれます。

温度センサーおよび信号の調節

一般的な温度センサーには、サーミスタ、RTD、熱電対などがあります。電圧ディバイダーやアンプなどの信号調整回路は、マイクロコントローラのADCに適した形でセンサー信号を変換する必要があります。 校正は測定精度を保証します。

アルゴリズムと実装の制御

目的の温度レベルを維持するために、Proportional-Integral-Derivative (PID) アルゴリズムのような制御戦略が使用されます。 マイクロコントローラはセンサーデータを読み込み、制御出力を計算し、ヒーターやファンなどのアクチュエータをそれに応じて調整します。

実用的な計算

計算は、センサー抵抗、電圧出力、制御パラメータを決定することを含みます。例えば、サーミスタを使用するとき、ステインハート式は、抵抗を温度に変換するのに役立ちます。電力計算は、加熱要素が安全な限界内で動作することを確認します。

  • センサーの口径測定
  • ADCの決断および見本抽出率
  • 制御ループ調整
  • 電源の検討