Temperaturmessung

Temperaturmessung mit dem FPGA

Im ersten Moment scheint es übertrieben, eine Temperaturmessung mit dem FPGA durchzuführen, jedoch kann es eine praktische Nebenbeschäftigung für ein FPGA sein.

Dieser erste Blogpost gibt den Einstieg in diese Funktion.

Einführung

Viele Systeme mit FPGAs haben eine Schnittstelle zu übergeordneten Systemen und dazu noch den einen oder anderen Pin frei. Jetzt lässt sich natürlich die Temperatur auch mit speziellen ICs und Schnittstellen messen, doch das FPGA kann mit Hilfe eines externen Komparators die Temperatur auch recht einfach messen.

Erklärung

Als Temperatursensor kann ein einfacher NTC-Widerstand benutzt werden, dazu ein passender Komparator und ein paar passive Komponenten. Das ist alles an Hardware (neben dem FPGA natürlich), was für die Messung benötigt wird.

Der Analog-Digital-Wandler wird mit Hilfe des Komparators gebildet. Das FPGA generiert ein PWM-Signal (ein Puls-Weiten-Moduliertes Signal) und registriert den Wechsel des Komparatorausgangs. Der Wert des PWM-Signals entspricht dem Signalpegel am Eingang des Komparators.

Natürlich hat ein NTC-Widerstand eine nichtlineare Kurve, diese kann im FPGA jedoch recht einfach korrigiert werden. Im einfachsten Fall über eine Tabelle.

Abschließend für diesen Teil ein Beispielbild:

Zusammenfassung

Im nächsten Teil wird es um den Code im FPGA gehen, mit dem diese Schaltung für die Temperaturmessung zum Leben erweckt wird.