Een brandend gas geeft echter nagenoeg geen licht af (indien de brander juist ingesteld is), daarom moet er voor een andere meetmethode gekozen worden. Oudere toestellen gebruiken een thermostaat of een thermokoppel (met als nadeel een trage reaktiesnelheid). De ionisatiedetector koppelt een hoge betrouwbaarheid aan een snelle reaktie want er is geen indirecte meting (opwarming). De sensor meet namelijk de aanwezigheid van de vlam.

Een vlam vormt een plasma (het vierde toestand van de materie, naast vast, vloeibaar en gasvormig). Bij een plasma zijn de atomen geïoniseerd, ze hebben een electrischa lading. Door die electrische lading is de waakvlam lichtjes geleidend, en meer nog, er is een gelijkrichtend effekt (voorgesteld door de roze diode op de schakeling hierboven). De waakvlam is niet geleidend door de waterdamp die bij de verbranding ontstaat, waterdamp op zich is een zeer slechte geleider en de lucht ertussen is isolerend.

Een vlamplasma heeft een zeer hoge inwendige weerstand (ongeveer 100 MΩ). Vandaar dat er ook opamps met FET ingangstrap gebruikt moeten worden (LF353). Met een gewone opamp moet je het niet proberen. De eerste trap is als hoogohmige buffer geschakeld. De tweede trap is nodig om het negatief gaande signaal om te zetten naar een positief signaal dat door de interface kan gemeten worden. Een inverterende trap is altijd (relatief) laagohmig, vandaar de noodzaak van een eerste buffertrap.

De ionisatiedetector moet beschermd worden tegen overslag van de ontstekingselectrode, dit kan met een VDR (varistor) gebeuren, aangesloten parallel op de probe (doorslagspanning: 10V). Ook is het aangeraden beschermdiodes te plaatsen over de positieve ingang van de op amp. Dit is vooral nodig als de ontstekingselectrode met gelijkspanning gevoed wordt (moet positief zijn om de detector niet te doen geloven dat de waakvlam reeds ontstoken is) zoals in mijn ontwerp van een hoogspanningsgenerator. Gebruik je een meer klassiek ontwerp met ontsteekpulsen dan is de weerstand van 10MΩ voldoende als beschermmaatregel.

Wobbelsignaal
Voor de kamertemperatuur moet het gebied tussen 15° en 25° worden omgezet tot een waarde 0 tot 255 (wat ons 25 meetpunten per ° oplevert). Maar we kunnen de nauwkeurigheid van de meting nog verhogen door bijvoorbeeld een wobbelsignaal (een kleine wisselspanning) te superponeren op de meetspanning.

Voorbeeld: de exacte digitale waarde is 106.3. Zonder wobbelsignaal levert de AD omzetter volgende waarden
106 106 106 106 106 106 106 106 106 106
Met een wobbelsignaal bekomt men bijvoorbeeld
106 107 107 108 107 106 106 105 105 106 afgerond 106.3

Overigens speelt de grootte van het wobbelsignaal geen rol, zolang het signaal voldoende groot is om in de AD omzetter gedetecteerd te worden, maar niet zo groot dat er clipping onstaat. Zelfs de vorm van het wobbelsignaal is niet belangrijk, als het maar symmetrisch ten opzichte van het nulpunt is: sinus, driehoek, zaagtand: OK, blokgolf, puls: niet OK.
Links hebt u een sinus-oscillator dat het "wobbelsignaal" levert. De tweede op-amp zorgt voor een meer lineaire verloop (de oscillaties worden niet meer beperkt door de voedingsspanning).
Deze werkwijze werd ook toegepast in oudere Philips CD-spelers (CDM 4/19 lasers) om het trackingsignaal te digitaliseren.

Je hoeft niet 10 metingen uit te voeren per periode, maar je kan ook één meting uitvoeren om de 10 periodes. In mijn geval voer ik één meting om de 5 seconden, de oscillator (1.7Hz) heeft dan ongeveer 8 à 9 periodes doorlopen.
In beide gevallen moet je een digitale low pass filter toepassen om de oscillatie uit de meetwaarden te halen. Er bestaan talrijke digitale low pass filters, een gewone filter van de eerste orde is meestal genoeg.

Differentiator (ruisbron)
Voor het meten van de keteltemperatuur werd een ander systeem toegepast, een sterke differentiator. Hier is een nauwkeurige meting van de temperatuur niet noodzakelijk (het speelt geen rol dat de watertemperatuur 45 of 48° bedraagt, wel of de watertemperatuur stijgt of daalt, en hoe snel). De differentiator produceert een lichte ruis die voor een veranderlijke bitwaarde zorgt, op dezelfde manier als de wobbelgenerator. De differentiator zorgt ervoor dat temperatuurwijzigingen sneller opgemerkt worden. Het schema van de sensor met differentiator is hier te vinden. Tegenwoordig zijn alle sensor-uitgangen gedifferentieerd en wordt het instabiel signaal digitaal gecorrigeerd door een integratie-routine (glijdende gemiddelde).

Ook in andere vakgebieden gaat men een stoorsignaal gebruiken om de nauwkeurigheid van de meting verhogen. Er is onderzoek aan de gang om de beeldsensoren van smartphones op een volledig nieuwe manier te gebruiken, want men heeft tegenwoordig bijna de natuurkundige limieten van de traditionele sensoren bereikt, zie binaire sensoren.

De manier om een hogere nauwkeurigheid te halen uit een meting met een lage nauwkeurigheid is (een beetje) vergelijkbaar met het meten met de schuifpasser, die stappen van 1mm heeft, maar waarbij men een afstand op 0.1mm kan aflezen.