Arduinoで温度センサを使うときのポイント

精度が悪い時

LM35とかTMP36GZを使うときに温度と電圧は以下に従います。

\begin{eqnarray}
V &=& 0.25 + (T[℃]-25) \times 0.01 \\
&=& T[℃] \times 0.01 \\
&=& T[℃] \times 10[mV/℃]
\end{eqnarray}

次のコードで電圧を測ると誤差が出ます。

void setup() {
  pinMode(A0,INPUT);
  //analogReference(INTERNAL);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int data = analogRead(A0);
  float temp = data * 0.48828;  //5/1024÷0.01 
  Serial.println(temp,3);
  delay(100);
}

室温27℃に対して38℃とかずれた値が計測されます。

原因

A/Dコンパレータの基準電圧が5Vからずれていたことです。

5V端子（Vcc）の電圧を計測したところ3.7Vになっていました。結果として1.35倍高い温度が計算されていました。
室温27℃に対して38℃とかずれた値も1.41倍となっており、基準電圧が原因ということを裏付けています。

基準電圧はAVCCまたは内部基準電圧1.1Vで選択可能です。

対処法

内部基準電圧1.1Vを使います。

analogReference(INTERNAL);

を実行することでA/Dコンバータの基準電圧が1.1Vになります。
これで精度が上がります。

sample_program

void setup() {
  pinMode(A0,INPUT);
  analogReference(INTERNAL);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sum = 0;
  for(int i=0;i<100;i++){
    sum += analogRead(A0);
    delay(1);
  }
  float data = sum / 100;
  float temp = data * 0.10752688;
  Serial.println(temp,3);
  //delay(100);
}

100回計測して平均化していますが、これをしているのはかなり計測結果がぶらつくためです。

平均なし

10回平均(計測間隔1ms)

10回平均(計測間隔0ms、delayなしで連続)

100回平均

• 平均回数は10回ほど必要
• 計測間隔はあったほうが精度良好、なしで連続にしても効果はあり