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 питанием 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.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

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.