четверг, 2 апреля 2015 г.

Использование микрофонного входа в качестве датчика температуры

Принцип прост как две копейки: генератор, частота генерации которого зависит от параметров частотозадающей термозависимой RC-цепочки, сигнал с которого подается на микрофонный вход вашей аудиокарты, который является также и источником питания генератора. Измеренная частота будет пропорциональна значению температуры (согласно температурным зависимостям использованных компонентов).

 
В качестве температурно-зависимого элемента используется термистор (или терморезистор). Вместо термистора возможно использование кремниевого диода, но с экранировкой от света по понятным причинам. Частоту принятого сигнала можно определить разложением сигнала в ряд Фурье с определением основного тона (максимальной гармоники). Можно использовать мой модуль "Компонент кодера-декодера сигналов DTMF + спектроанализатор".

Достоинства:
  1. Простота реализации (не нужны спецдатчики, USB конверторы и прочая);
  2. Возможность использования любых управляемых генераторов с низковольтным питанием (даже на лямбда-диоде или аналоге на двух полевиках).
Недостатки:
  1. Занят микрофонный вход;
  2. Необходимость калибровки при смене аудиокарты (ПК, ноута);
  3. Ограниченная длина соединительного шнура для микрофонного входа (или необходимость использования экранированного из-за возможных наводок);
  4. Зависимость стабильности генерации от емкости С1 и ее утечек (ESR);
  5. Если вы вдруг захотите собрать по классике генератор на одном-трех инверторах КМОП, то вам следует знать, что типовое напряжение для запитки электретного микрофона с гнезда ~2.5 вольт, поэтому возможно использование не всех типов ИМС для построения генератора ...к примеру, подойдет ИМС серии LVC с напряжением питания от 1.65 до 3.3 вольт.
Куда уж проще?

А вот можно и проще. Если вы готовы пожертвовать линейным выходом и входом (либо микрофонным входом), либо эти коннекторы у вас совмещены и допускают одновременно подключение микрофона и наушников, то весь "датчик температуры" можно сократить всего до трех элементов: джека (1 или 2), резистора постоянного сопротивления и терморезистора, включенных по схеме делителя напряжения. Как вы наверняка уже могли догадаться, принцип действия такого термометра сведется к тому, что на один канал (выход) подают сигнал заданной амплитуды, сопротивление одного из элементов делителя зависит от температуры, со средней точки делителя снимают температурно-зависимую амплитуду.


Задача ПО сводится к генерации сигнала с любой частотой и измерения амплитуды по входному каналу с пересчетом в градусы Цельсия, к примеру. Оригинально и просто.


p.s.: к слову, последняя фича для Android/iOS-смартфонов на кикстартере анонсирована за 30 уе! 30 вечнозеленых, Карл! И это за кусок пластика, джек и два резюка, один из которых термозависим.

2 комментария:

  1. Про 30 баксів і два рєзюка, є така приблуда iRig, щоби можно було електро(і не дуже) гітару під'єднувати до смартфона, так от за неї просили 100 баксів (зараз не знаю скільки). Так вона взагалі являє собою мікрофонну розв'язку (т.е. крім джеків там нема нічого, хоча знатоки стверджують, що таки рєзюк там є :) )

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Звукознімач для електрогітари найчастіше представляє собою магнітну систему з котушки (і навіть кількох котушок) на осерді з пермаллоя і самих струн, тому для підключення до мікрофонного входу смартфона досить розв'язувальної ємності.

      Удалить

В комментариях уважайте собеседника, внимательно читайте посты и не додумывайте. Просьбы и предложения из разряда: «можно ваш Skype/Viber/телефон», «напишите мне в vk/FB», а также другие им подобные — игнорируются. Выход новых версий ПО, внешняя ссылка, переставшая работать с течением времени и т.п. не является основанием для претензий. Желающие спокойно подискутировать и высказаться — Welcome. Желающие спонсировать блог — Donate. Нарушение этих простых правил ведет к бану и удалению комментариев без предупреждения.