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- ELETTRONICA OGGI 438 - LUGLIO/AGOSTO 2014
ANALOG/MIXED SIGNAL
SENSORI
compreso tra -100 °C e +100 °C. In questo intervallo la resi-
stenza della termoresistenza PTC varia tra 602,6
Ω
e 1385
Ω
, a 0
°C il valore della resistenza è di 1000
Ω
. Quindi le variazioni di
resistenza differiranno leggermente in entrambi i campi (posi-
tivo e negativo) dell’intervallo di temperatura preso in conside-
razione. Questo errore di linearizzazione può essere calcolato
prendendo in considerazione il modello del ponte di Wheatsto-
ne e la variazione della termoresistenza PT1000. Nel caso del
progetto Monterey è stato utilizzato uno spreadsheet per rica-
vare la compensazione dell’errore di linearizzazione mediante
una linea di tendenza polinomiale. Per eseguire tale operazione
è possibile utilizzare MATLAB o altri tool matematici similari. Il
risultato di tali calcoli è riportato in figura 4.
Una tecnica simile può essere utilizzata per calcolare l’errore
di linearizzazione dal ponte di Wheatstone all’amplificatore dif-
ferenziale. I calcoli richiesti per la compensazione dell’errore di
linearizzazione sono espressi dall’equazione 1. Il microcontrol-
lore MAXQ615 è impiegato per implementare la linearizzazione
attraverso l’equazione:
Dove:
LA
c
= Codice del convertitore A/D linearizzato
A
c
= Codice del convertitore A/D non linearizzato
B
1
= Coefficiente di linearizzazione = 0,00228515
B
2
= Coefficiente di linearizzazione = 0,00000168583
Una volta effettuata la linearizzazione, il codice del convertito-
re A/D può essere convertito nel codice del convertitore D/A
mediante l’equazione 2. L’ingresso del convertitore A/D è dif-
ferenziale e viene utilizzato un valore pari a circa il 90% del-
l’FSR (Full Scale Range), mentre l’uscita del convertitore D/A
è di tipo single-ended e l’FSR del convertitore D/A copre un
intervallo di valori di uscita compreso tra 2,5 mA e 22,5 mA.
Di conseguenza è necessario calcolare la funzione di trasferi-
mento per convertire il codice del convertitore A/D nel codice
del convertitore D/A per un’uscita di corrente 4–20 mA.
Dove:
D
c
= Codice del convertitore D/A per un’uscita di corrente
4–20 mA
G
N
= Guadagno nominale = 1,27755
O
N
= Offset nominale = 31005,1
In realtà è necessario eseguire una calibrazione per i compo-
nenti analogici utilizzati sia nel front-end del sensore sia nel
