Если к компьютеру не подключен какой-либо специальный измерительный прибор, единственным аналоговым портом ввода/вывода является звуковая карта. С помощью звуковой карты можно оцифровывать переменные аналоговые напряжения, но только в ограниченном диапазоне. Однако, добавив некоторую обработку, можно измерять более широкий спектр сигналов, даже постоянное или низкочастотное напряжение. Например, можно напрямую подключить термистор, чтобы сделать термометр на основе звуковой карты для мониторинга или регистрации температуры на печатных платах, радиаторах, в электронных схемах и т. д.

Термисторы являются популярными датчиками температуры, поскольку изменения их сопротивления легко определять. Измерив сопротивление термистора, определить температуру можно с помощью следующей формулы:

где

R_T – сопротивление термистора,
T₀ – температура в градусах Кельвина, при которой сопротивление термистора равно R₀.

Значение β можно найти в техническом описании термистора.

На Рисунке 1 показан самый простой способ подключения термистора к звуковой карте. Микрофонный вход имеет внутренний резистор смещения R, типичное сопротивление которого составляет от 2 до 5 кОм. На этот резистор подается постоянное смещение V_BIAS. Резистор смещения подключает термистор между линейным выходом или выходом наушников и микрофонным входом, образуя делитель напряжения с внутренним резистором смещения. Эти компоненты – все, что нужно для схемы. Обратите внимание, что некоторые микрофонные входы могут иметь разные внутренние соединения, поэтому проверьте свой вход перед использованием.

Рисунок 1.	Внутренний резистор смещения микрофонного входа и внешний термистор образуют делитель напряжения.

Также понадобится синусоидальный сигнал, поскольку входы звуковой карты связаны по переменному току. С помощью аудиовыхода звуковой карты на микрофонный вход можно подавать переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна

Для определения амплитуды выходного сигнала и величины сопротивления R можно выполнить простую калибровку, заменив R_T известными резисторами, такими как 0 и 10 кОм.

Точность измерений при использовании звуковой карты хуже, чем та, которую можно получить с помощью коммерческой платы сбора данных, но эта логометрическая схема и калибровка позволяют снизить погрешность примерно до 1% при значениях сопротивления от 1 до 100 кОм. Даже без этого при комнатной температуре можно получить температурные погрешности от 1 до 2 К при использовании 10-килоомного термистора. В диапазоне рабочих температур термистора точность снижается до 3–5 К.

Исполняемый файл или исходный код Java можно скачать в разделе Загрузки.

Следует рассмотреть возможность дополнительной защиты портов ввода-вывода аудио звуковой карты путем установки последовательных резисторов. Как правило, достаточно нескольких килоом. Чтобы сэкономить входы звуковой карты ПК и защитить их, можно также использовать недорогую USB звуковую карту.

Используя внешний резисторный делитель, можно добавить в систему второй и третий термисторы, (Рисунок 2). Такой подход позволяет использовать оба аудиоканала и третий термистор на микрофонном входе. Помимо использования термисторов, к звуковой карте можно подключать другие резистивные датчики, такие как фоторезисторы или потенциометрические датчики перемещения. Можно даже подключать емкостные датчики, если добавить дополнительные компоненты и обработку сигнала [1]. 

Рисунок 2.	Используя внешний резисторный делитель, можно добавить в систему второй и третий термисторы.

1. Исходный код
2. Исполняемый файл Java