白金温度センサ(RTD)は温度係数が規格で定められているので、アナログ回路を積む余裕があって、広範囲の温度を測定したいときに向いている。 素子部がシンプルであることを除けば、ワンチップの温度センサICのほうが楽に測定できてお得なのだが、その場合電源のための配線が増えてしまう。 2線式でよいアプリケーションでは、電流駆動のみで単純化できて、NTCサーミスタのような複雑な換算も不要になるというメリットがある。 DigikeyでVishayのチップRTDを見つけて、下駄基板を作った。 データシート上では、-50℃から150℃程度まで、換算表が記載されている。 被測定物に接着することを想定し、5mm角で、1608と3216のパターンをつなげただけのもの。 どちらかに素子をとりつけ、ハーネスを半田づけする。 基板は0.6mm厚で発注し、表裏はVIAとパターンで熱を伝えやすくしておいた。 RTDには定電流ICによる1mAを与えて、出てきた電圧値を非反転アンプで増幅する。 素子の物理的サイズよっては、1mAも与えると自己発熱が高精度測定を邪魔するようなので、高精度測定では500μA以下に絞ると良さそう。 測定回路は自作のPIC32MXボードにつないだ。 ADCは10ビットで、2048mVの基準電圧(REF3320)を参照させる。 簡易構成用に0.1%精度の100Ω抵抗を買っておいた。 試験として、冷却スプレーを吹きかけて応答を観察してみた。 冷却スプレーといっても、自宅にあったのはフマキラーの凍殺ジェット。 代替フロンとジメチルエーテルによる気化冷却方式で、殺虫成分は含まれていない。 回路基板の温度試験用の冷却スプレーとほぼ同じ使い方ができると思う。 入手性が高いのもポイントだ。 普段は冷却スプレーでTCXOなどを イジメたり 試験しているので、実際の温度変化が知りたくなった。 (換気徹底と、火の気には注意!) まず、10cmほど離して素子に吹きかけると、-46℃を記録した。 製品は気温30℃から-85℃下げられるとあるので、近いところまで下げられているようだ。 あまり近すぎたり、吹きかけすぎても冷媒が気化できずあまり温度が下がらない。 ...
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