关于利用393比较器测温的问题

只看该作者 · 2012-4-1 22:35

关于利用393比较器测温的问题，用到一个单片机IO口输出PWM信号到393的OUTA+口，之后还接着个10U的电解电容。OUTA-口接传感器热电偶过来的放大的电压信号，OUTA输出通过单片机的一个输入口检测，用示波器可以看到这个输入口有翻转信号，输出的PWM变化太快有点看不懂，有哪位大师知道原理吗？

只看该作者 · 2012-4-1 22:58

PWM做DC用了

1万 · 2012-4-1 23:41

一个温度对应一个电压，

pwm 滤波得到一个电压，393输出反应了2个电压的大小

不停的增加或减少占空比，得到比较器反转的临界点，即可认为温度对应的电压就等于此时PWM输出电压
PWM输出电压占空比求出

温度查表或计算求出

只看该作者 · 2012-4-2 00:41

3# 谈的元 为什么PWM信号要后接一个电解电容呢？

2万 · 2012-4-2 13:56

不接电容滤波，运放输出就是高和低了，软件不能判断PWM占空比和温度的关系了，
把PWM转换成模拟量，才可以让比较器去比较。

2万 · 2012-4-2 13:57

但是不一定非得接电解电容，只要RC时间常数远大于PWM周期就可以了。

只看该作者 · 2012-4-2 16:29

仔细测了一下单片机的PWM输出与高低电平输入口波形是这样的，开机的时候PWM从低到高扫描一遍，之后就是密的，疏的PWM信号，对应低，高波形，约各360~400ms,这是个电陶炉的测温来的，比较特别，不知道它它为什么要这么做。好像还能准确判温度的样子？

只看该作者 · 2012-4-2 16:31

6# gx_huang 那个电容在PWM输入393口之后啊，我的理解是充放电，或者说是缓冲的

2万 · 2012-4-2 23:35

本帖最后由 mcuisp 于 2012-4-2 23:36 编辑

我在国产单片机有个精华帖，讲这个玩意的。
输入输出只用一个IO即可。
楼主可以参考一下。
这个PWM实际上是软件在定时中断里判断，然后输出的结果。最终是PWM输出的电压与被测电压最为接近。

2万 · 2012-4-3 15:22

这个电路，软件设计好的，分辨率很高的。
每秒采样1次温度，可以达到万分之一以上。
许多便宜的温控PID仪表都这么做的。用这种方法，我都批量很多产品了。
具体请参考ZLG的一个文档，关于用比较器的ADC文档，具体名字忘了。

2万 · 2012-4-3 16:23

应该是电荷平衡方式做ADC的，简单可靠，分辨率很高，精度可到0.1%

只看该作者 · 2012-4-4 07:51

10# gx_huang 找来看了一下，匹配不上啊，无关PWM，它那个是单片机口线输出高低电平而已。

只看该作者 · 2012-4-4 07:55

应该是电荷平衡方式做ADC的，简单可靠，分辨率很高，精度可到0.1%
coody 发表于 2012-4-3 16:23

不明白啊，百度一下这方面的资料很少啊

2万 · 2012-4-4 19:24

PWM是硬件的话，速度比较高，但是一般分辨率比较低。
软件控制GPIO输出高低电平，一样可以达到PWM一样的效果，但是速度比较慢。
软件定时采集运放输出的高低电平，输出一个相反的信号，使运放的正负输入电平一样。
你统计一定时间内，软件PWM的值，也就是一定时间内高电平的数量和总时间单位的比例。

控制过程如下：
运放正输入接带检测的直流信号。
运放负输入接软件PWM的RC低通滤波。
运放输出接MCU，用于检测高低。
如果MCU检测到低电平，则输出高电平，反之输出低电平。
总之，通过软件反馈，要使运放正负输入电压一样。
再后面的分析，你自己分析吧。

1万 · 2012-4-5 22:52

3# 谈的元为什么PWM信号要后接一个电解电容呢？
shun060527 发表于 2012-4-2 00:41

常用电解而已，其他电容也可

只看该作者 · 2012-4-7 12:52

本帖最后由 shun060527 于 2015-7-25 08:03 编辑

这个是原理图，看不大明白啊.

2万 · 2012-4-7 14:02

这个原理图，搞这么复杂没有必要，I/O口即作为输入也作为输出。
不知道CON3的信号是什么信号，幅度有多大。
当Q3截止时，负端输入就是电阻分压的电压，估计是用于PWM的校准。
没有必要这么复杂。输入信号直接接运放负输入就可以了。

只看该作者 · 2012-4-7 15:44

17# gx_huang con3就是热电偶，同事们也这么说，出这个原理图的人好变态

只看该作者 · 2012-4-7 16:30

I/O口不停地输出方波，在方波的上升沿或者下降沿会将IO口转为输入口检测不知道什么东西，这个电路的功能能检测温度，热电偶开短路，开短路还好理解，检测温度就头大。

2万 · 2012-4-7 20:28

采用常规的电路，热电偶加一个上拉电阻，照样可以检测开路。
这个电路，无法直接检测短路的，需要根据加热了但是温度不变来判断。
热电偶还需要冷端补偿的，这个电路图没有看到补偿电路。
考虑到热电偶的内阻，由于运放负输入的电阻比较小，这个电路的测量误差会比较大。
总之，没有必要什么电路都抄，关键是要自己发现优点，改进才有提高。

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