A termisztor hőmérséklet-érzékelő eszköz tervezése kihívást jelenthet, ha azt a teljes hőmérsékleti tartományon keresztül kívánja használni. A termisztor általában nagy impedancia, ellenállásos eszköz, így egyszerűsítheti az interfész egyik problémáját, amikor a termisztor ellenállását feszültségértékre kell konvertálnia. Egy nagyobb kihívást jelentő interfész probléma azonban az, hogy hogyan lehet digitálisan megragadni a termisztor nemlineáris viselkedését egy lineáris ADC-vel.
A "termisztor" kifejezés a "hőérzékeny ellenállás" leírás általánosításából származik. A termisztorok két alapvető típust tartalmaznak, a pozitív hőmérsékleti együttható termisztorokat és a negatív hőmérsékleti együttható termisztorokat. A negatív hőmérsékleti együttható termisztorok ideálisak a nagy pontosságú hőmérsékletméréshez. A termisztor körüli hőmérséklet meghatározásához ezt a Steinhart-Hart képlet segítségével teheti meg: T =1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3)). Közülük T a hőmérséklet Kelvinben; RT a termisztor ellenállási értéke T hőmérsékleten; és az A0, A1 és A3 állandók, amelyeket a termisztor gyártója biztosít.
A termisztor ellenállása a hőmérséklettel változik, és ez a változás nem lineáris, amint azt a Steinhart-Hart képlet mutatja. Hőmérsékletmérések során referenciaáramot kell vezetni a termisztoron keresztül, hogy egyenértékű feszültséget hozzon létre, amely nem lineáris választ ad. A termisztor nemlineáris válaszát a mikrokontrolleren található referenciatáblával próbálhatja kompenzálni. Még akkor is, ha egy ilyen algoritmust futtathat a mikrokontroller firmware-en, még mindig nagy pontosságú átalakítóra lenne szüksége az adatok rögzítéséhez szélsőséges hőmérsékletek jelenlétében.
Másik lehetőségként használhat egy "hardver linearizációs" technikát és egy alacsonyabb pontosságú ADC-t a digitalizálás előtt. (1. ábra) Az egyik technika az RSER ellenállás sorozatba helyezése az RTHERM termisztorral és referenciafeszültséggel vagy tápegységgel (lásd az 1. ábrát). A PGA (Programozható erősítő) 1V/V-ra van állítva, de egy ilyen áramkörben a 10 bites pontosságú ADC csak nagyon korlátozott hőmérsékleti tartományt érzékel (kb. ±25 °C).
1. ábra, kérjük, vegye figyelembe, hogy a magas hőmérsékleti régió nem oldódik meg az 1. ábrán. De ha a PGA nyeresége ezeken a hőmérsékleti értékeken növekszik, a PGA kimeneti jele olyan tartományon belül szabályozható, amelyen belül az ADC megbízható konverziókat tud biztosítani a termisztor hőmérsékletének azonosítására.
A mikrokontroller firmware hőmérséklet-érzékelő algoritmusa leolvassa a 10 bites pontosságú ADC digitális értéket, és továbbítja azt a PGA hiszterézis szoftver rutinjába. A PGA hiszterézis rutin ellenőrzi a PGA nyereségbeállítást, és összehasonlítja az ADC digitális értéket az 1. ábrán látható feszültségcsomópont értékével. Ha az ADC kimenet meghaladja a feszültségcsomópont értékét, a mikrokontroller a PGA-nyereséget a következő magasabb vagy alacsonyabb nyereségbeállításra állítja. Szükség esetén a mikrokontroller ismét új ADC-értéket kap. A PGA nyereséget és az ADC értékeket ezután egy mikrokontrollernek adják át egy darabonként lineáris interpolációs rutinnak.
Az adatok nemlineáris termisztortól való beszerzését néha "lehetetlen feladatnak" tekintik. Sorozatellenállással, mikrokontrollerrel, 10 bites ADC-vel és PGA-val oldhatja meg a nem lineáris termisztorok mérési problémáit ±25°C-on túl.
