Uso dell’unità CTMU nei PIC – Parte 3

CTMU

Questo articolo è la terza parte della serie "Uso dell’unità CTMU nei PIC" per la Rubrica Firmware Reload. In questa rubrica del blog abbiamo raccolto tutti gli articoli della passata rivista cartacea Firmware che suscitano ancora molto interesse in voi lettori.

MISURA DI RESISTENZA

L’unità CTMU può essere usata per misurare anche i valori delle resistenze tramite il generatore di corrente. Una misura di tensione può permettere di ricavare il valore della resistenza.

  • Dispositivi di misura di temperatura tramite resistenza (RTD)
    Un resistore di platino, con un coefficiente di resistenza-temperatura dato è usato in molte applicazioni che richiedono la misura di resistenze fino a 1.000 °F con un certo grado di precisione. Percorso da una corrente nota, esso permette di stabilire la temperatura tramite una misura di tensione. Questa soluzione sostituisce una circuiteria che può far ricorso a molti componenti discreti.
  • Sensori PTC e NTC
    Sensori con componenti a coefficienti di temperatura positivo o negativo (PTCs o NTCs) permettono di misurare la temperatura in un modo diverso, fino a poche centinaia di gradi centigradi. Questi termistori sono meno cari e non sono lineari con il crescere della temperatura. Essi possono essere usati per formare partitori di tensione e servire a misurare la temperatura tramite misure di resistenza.

APPLICAZIONI BASATE SU PRINCIPI DERIVATI

Misura di temperatura (generatore di corrente)

In queste applicazioni l’unità CTMU e il generatore di corrente possono sfruttare una caratteristica delle giunzioni P-N: il gap in tensione della giunzione polarizzata direttamente varia in funzione inversa alla temperatura. La Figura 1 mostra uno schema in cui un diodo o una giunzione P-N possono essere usati in una misura di temperatura la cui risoluzione può arrivare a 1 °F.

misure di temperatura

Figura 1: Circuito di misura della temperatura tramite CTMU

Altri dettagli si possono trovare nella Microchip’s Technical Brief, TB3016, “Using the PIC MCU CTMU for Temperature Measurement” (DS93016). Possibili applicazioni in questa categoria sono:

  • Termometri
    Termometri a basso costo possono essere realizzati tramite un economico diodo al silicio piuttosto che un più caro termistore o sensore per la temperatura.
  • Termostati
    La CTMU permette di monitorare la temperatura direttamente con l’ausilio di un solo componente a basso costo.
  • Controllo della temperatura di circuiti stampati
    Il microcontrollore si può usare per monitorare la temperatura di schede presenti in luoghi poco accessibili o al chiuso.
  • Controllo della temperatura di schede madri
    La soluzione basata sulla CTMU può servire da controllo a una o più ventole di raffreddamento di schede madri e servire così a incrementare il livello di sicurezza verso costosi componenti hardware.
  • Calibrazione RTCC/FRC
    L’oscillatore RC di molti microcontrollori può essere caratterizzato da un coefficiente che, ad alta temperatura, varia in modo sensibile rispetto al range operativo. Tramite la CTMU si può monitorare la temperatura e regolare la frequenza dell’oscillatore RC in modo opportuno.
  • Stazione meteo
    La CTMU può essere usata con sensori di temperatura e umidità per realizzare con un microcontrollore e un display LCD un dispositivo per monitorare alcuni parametri ambientali, realizzando una soluzione basata su un singolo chip.
  • Controllo di illuminazione LED
    In applicazioni di illuminazioni ad alto voltaggio o basate su dispositivi allo stato solido, i LED possono generare abbastanza calore da modificare lo spettro di emissione e la loro luce se la temperatura non viene controllata. La CTMU con un diodo che funge da sensore può servire a misurare la temperatura del dissipatore o in prossimità del dispositivo. Un altro canale della CTMU può misurare la tensione dello stesso diodo LED e la sua temperatura per diminuire la potenza o incrementare la velocità della ventola di raffreddamento.
  • Controllo della temperatura di motori
    Per le applicazioni riguardanti motori elettrici che fanno uso di soluzioni basate su microcontrollori, oltre a regolare velocità o potenza, la CTMU permette di misurare la temperatura in prossimità del sistema di raffreddamento e costituire una protezione termica prima del raggiungimento di una temperatura di break down.
  • Applicazioni domestiche
    Molti dispositivi elettronici presenti in casa richiedono un controllo della temperatura ed essi possono disporre di un microcontrollore con unità CTMU che costituisce una soluzione semplice per tale scopo. Esempi sono: condizionatori, freezers, macchine da caffè, condizionatori per ambienti, deumidificatori, radiatori, sistemi per ambienti con atmosfera controllata.
  • Applicazioni automotive
    Le stesse considerazioni riguardano le automobili. Interni e motori possono essere dotati di sistemi di controllo della temperatura basato su CTMU.
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