51单片机 热敏电阻的电路原理图,电子方面的前辈请进来看看!高分悬赏!

请前辈看一下下面的热敏电阻模块的原理图,根据我的理解是这样的,LM393是一个比较芯片,热敏电阻传感器模块输出模拟量AC,IN引脚是一个数字电位器,LM393的作用就是比较数字电位器的输入IN跟热敏电阻的模拟量输出AC,比较结果通过OUT引脚传出来。。。这个LM393我倒是可以理解。。。问题在下面:
这个AC输出的是模拟量,电压值吗?这个电压值从何而来,怎么理解采集这个电压值就可以知道温度?还有,这个电压值如何转换成电阻然后到R-T表去查温度T。。。主要问题还是不懂这个热敏电阻的电路啦,接这个10K的R1,再一端接VCC,一端接GND。。。到底什么原理来着,请前辈分析一下,感谢了!

首先,这个AC电压值是通过R1与N1的分压得来,温度的变化会导致N1电阻值的变化,也就令AC产生变化,所以这个AC是个模拟量;
另外,N1电阻值与温度的关系,通常是个单向的曲线关系,即电阻值与温度是一一对应的关系,如果采用那些标准的热敏电阻,那么这个曲线关系还可以采用公式来表达;
其实,你这个电路是采用参考电压来跟踪温度(也就是受测信号电压,即图中的AC)的变化,与通过模数转换,将温敏电阻上的电压进行量化的效果是一样的;当参考电压从高往低(或从低往高)逼近,直至比较器状态翻转,则此时的参考电压就视为温敏电阻上的电压了,这里比较器输出的仅仅是个状态,与温度没有直接的关系;
而采用模数转换,也是需要一个参考电压的,只是这个参考电压是固定的,经转换后得到一个与受测信号电压对应的数字值;
至于此电压与受测温度的关系,还需要转换为电阻与温度的关系,这个关系就是热敏电阻值与温度的曲线关系,因此,这个温度,可以采用查表方式,也可采用计算公式求得;追问

对了,再请教个问题,如果AD转换出来的数值都是0,一般存在哪些情况?传感器模块就是上面的那个电路...

追答

不知道你的AD转换器的输入信号取自何方,是取自AC?还是其他?
AD转换有误,应该能够判别问题所在,无非是输入信号、电路、程序问题;

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  推荐于2017-11-25
完全跟51单片机不搭边,首先,你用了比较器,反向输入就是r2.同相输入就是热敏电阻。输出OUT不是1就是0,如果out=0;led2点亮,反之led2熄灭。led1只是个电源指示灯,如果断电了就熄灭了。
AC当然是模拟量了。热敏电阻知道吧,温度不同阻值不通,比如说当前阻值是10K,那么输入就是2.5V,如果组织减小到几百欧姆,AC就接近0v左右了。如果组织怎家到几百殴,输出就接近5V了;这种电路就好比一个滑动变阻器,学过吧。划来划去阻值会不同。建议你再去看看初中的滑动变阻器章节。追问

这个AC输出的模拟量我用控制器进行AD转换之后是个电压值吧?那怎么通过这个电压值来计算出这个电阻值呢?求解释阿。。。大神!

追答

转换前是电压值,模拟量=电压值?!转换后就是一组二进制数了。看你用几位的AD。
AD使用时必须有个参考电压,你还得补补手册。
因为单片机不能直接处理模拟量,需要用AD把模拟量转换为二进制数再去处理,如果输入到AD的电压=参考电压,输出就是全1,然后单片机判断这组二进制数的大小来相应处理。
我这样说的是笼统的,你能给出个具体的来吗?

追问

嗯,我的芯片的STM32,内部集成12位的AD模块,我转换出来的值大概是 0x8f3,还没超过最大值0xfff,这个AD的参考电压我一直在查找查不到啊,假设参考电压是3.3v,那根据这个0x8f3如何算出电压值跟电阻值呢,最终是要转换成电阻值才能去R-T表查找所对应的温度的。。。在线等前辈解答啊!感激不尽!

追答

给你的例子,你这是十二位的。我给你说个8位的。
如果是5V电压,转换得到的是0xef。电压就是2.5V,FF=256。ef=128,(128-256)*5=2.5V
如上你的图。R1=10K,那么Rt=10K。(Rt/(Rt+R))*5=2.5

追问

有人跟我这么解释的,参考电压是3.3,他说12位最大是 0xfff(4096),假设转换出来是0xef(128),那么就有等式 128/4096 = 模拟电压/3.3v从而求出模拟电压=(128/4096)*3.3,然后如上图所示,忽略从AC流出的电流,那么流过R1跟RT(热敏电阻)上的电流就是3.3/(R1+RT),那么 (3.3/(R1+RT)) *RT就等于热敏电阻上的电压也就是AC输出的模拟电压,然后 (3.3/(R1+RT)) *RT = (128/4096)*3.3,R1=10K,可以求出RT,你怎么看?

追答

就是这样的。AD的输入阻抗很高,所以AC上的电流可以忽略的。

追问

对了,再请教个问题,如果AD转换出来的数值都是0,一般存在哪些情况?传感器模块就是上面的那个电路...

追答

万能表测电压,如果电压不是0,那就是你的AD命令错了,可能是你的格式错误。

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第2个回答  2013-04-17
51单片机 用热敏电阻 检测温度,上面电路只是一个比较电路,不同的温度 AC 点的电压不同,
调节 R2 可以使 D2 在 每个温度点 的 亮 & 灭。
如果 用 单片机 AD 检测温度,则只要 按照不同的 温度的电压 值进行 AD 转换 得到数字量,
可以用计算公式,或者用 温度值 的数据表,比较 AD 转换后的数值,即为当前的温度值,
热敏电阻 有在 不同温度下 的电阻值 系数表,这个在网上可以 找到。
(VCC/(R1+RT)) *RT 为每个温度的电压值, 通过 AD 转换 的数值 和 温度系数表 换算后才能得到温度值。追问

(VCC/(R1+RT)) *RT ,这个公式是忽略AC端输出到单片机的电流吧?我接的是STM32,也可以这样忽略?

追答

单片机 AD 检测的电流可以忽略不计数(是很小很小的)

追问

单片机指的普通的51单片机吧?那如果是stm32或者ARM9之类的芯片也一样可以忽略?

追答

所有单片机的 AD 转换,包括单独 AD 转换芯片。

追问

噢噢,大概懂了,对了,再请教个问题,如果AD转换出来的数值都是0,一般存在哪些情况?传感器模块就是上面的那个电路...

追答

其实只要 检测一下 AD 转换输入 点的电压,如果是 0 V 则转换后,应该是 0 ,
如果 AD 转换输入 点的电压,不为 0 V 则转换后,应该按照 电压 比例 的数值,
如果 数据 还是 0 ,则程序 有问题了,如果是外接 AD 转换芯片 连接 等等。

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第3个回答  2013-04-16
这个AC就是R1和N1的分压值,热敏电阻随温度的变化而变化,分压点的电压也随之改变,通常将这个变化的电压量列入模拟量。可以通过查找R-T表取样温度的R值计算出分压点的电压,之后确定LM393的门栏电压。当然,也可以通过改变热敏电阻的温度,结合标准温度计来获得取样温度的电压值。追问

对了,再请教个问题,如果AD转换出来的数值都是0,一般存在哪些情况?传感器模块就是上面的那个电路...

追答

如果AD转换出来的数值都是0,一般存在这些情况:传感器模块电路的R1开路或N1、C2短路。

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