Tesmistor: всичко, което трябва да знаете за измерване на температурата във вашите проекти

В други статии са анализирани различни температурни сензори. Един от елементите или устройствата, които можете да използвате за измерване на споменатата температура, е именно термистор, на английски термистор (термично чувствителен резистор или устойчиво на температура съпротивление). Както подсказва името му, той се основава на материал, който променя електрическото си съпротивление според температурата, на която е подложен.

По този начин, чрез проста формула, знаейки напрежението и интензивността, на която е подложено, съпротивлението може да се анализира до определят температурата според мащаба му. Но той не се използва само като температурен сензор, той може да се използва и за промяна на някои характеристики на веригата въз основа на нейната температура, като защитен елемент срещу излишния ток и т.н.

La избор на тип сензор Какво ще използвате за вашия проект ще зависи от вашите нужди. Други статии, които могат да ви заинтересуват за температурни сензори:

• LM35: сензор за температура и влажност.
• DS18B20: температурен сензор за течности.
• DHT22: прецизен сензор за температура и влажност.
• DHT11: евтин сензор за температура и влажност.

Въведение в термистора

На пазара можете да намерите много термистори с различни капсулации и от различни видове. Всички те се основават на един и същ принцип, техният полупроводников материал (никелов оксид, кобалтов оксид, железен оксид, ...) ще бъде променен, когато температурата варира, като по този начин се промени вътрешното му съпротивление.

Тип

Сред видове термистори можем да откроим две групи:

• Термистор NTC (отрицателен температурен коефициент): тези термистори с отрицателен температурен коефициент, с увеличаване на температурата, концентрацията на носители на заряд също се увеличава, следователно тяхното съпротивление се намалява. Това ги прави практични, за да могат да се използват като:
  • Температурни сензори, които са доста чести в много вериги като резистивен детектор с ниска температура, в автомобилния сектор за измервания на двигатели, в цифрови термостати и др.
  • Ограничител на пусковия ток, когато се използва материал с висока първоначална устойчивост. Когато токът премине през тях, когато веригата е включена, това устройство се загрява поради съпротивлението, което представя и с увеличаване на температурата, съпротивлението постепенно ще намалява. Това предотвратява токовия поток към веригата да бъде много висок в началото.
• PTC (положително температурен коефициент) термистори: те са други термистори с положителен температурен коефициент, с много високи концентрации на добавки, които им дават обратен ефект на NTC. Тоест, вместо да намалява съпротивлението с повишаване на температурата, при тях се получава обратният ефект. Поради тази причина те могат да се използват като предпазители за защита на свръхток, като таймер за размагнитване на CRT или катодно-лъчеви екрани, за регулиране на тока на двигателите и др.

Не бъркайте термистора с RTD (съпротивителен температурен детектор)Тъй като за разлика от тях, термисторите НЕ променят съпротивлението почти линейно. RTD е вид термометър за съпротивление за откриване на температура въз основа на вариацията на съпротивлението на проводника. Металът от тях (мед, никел, платина, ...), когато се нагрява, има по-голямо топлинно разбъркване, което ще разпръсне електроните и ще намали средната им скорост (увеличава съпротивлението). Следователно, колкото по-висока е температурата, толкова по-голямо е съпротивлението, както при NTC.

И двете RTD, NTC и PTC са доста често срещани, особено NTC. Причината е, че те могат да изпълняват ролята си с a много малък размер и много евтина цена, Можете придобийте NTC термистори като популярния MF52 на ниска цена в магазини като Amazon, точно като Няма намерени продукти, както и в други специализирани магазини за електроника.

В cuanto др щипка, той има само два щифта, точно като нормалните резистори. Начинът му на свързване е същият като този на всеки резистор, само стойността на съпротивлението няма да остане стабилна, както вече трябва да знаете. За повече информация относно приетите температурни диапазони, максимално поддържаното напрежение и др., Можете да проверите данните налист с данни на компонента, който сте закупили.

Интеграция с Arduino

за интегрирайте термистор с вашата платка Arduino, връзката не може да бъде по-лесна. Необходимо е само да адаптирате тази теория и изчисления за кода, който трябва да генерирате във вашата Arduino IDE. В нашия случай предположих използването на NTC термистор, по-специално модела MF52. В случай на използване на друг термисторен модел, трябва да променяте стойностите A, B и C, за да ги адаптирате според уравнението на Steinhart-Hart:

същество T измерената температура, T0 е стойността на температурата на околната среда (можете да я калибрирате, когато ви интересува, например 25 ° C), R0 би била стойността на съпротивлението на NTC термистора (в нашия случай този, предоставен от листа с данни MF52, и не трябва объркайте го със съпротивлението, което съм добавил към веригата), а коефициентът B или Beta може да се намери в техническия лист на производителя.

El код следователно би било така:

#include <math.h>
 
const int Rc = 10000; //Valor de la resistencia del termistor MF52
const int Vcc = 5;
const int SensorPIN = A0;

//Valores calculados para este modelo con Steinhart-Hart
float A = 1.11492089e-3;
float B = 2.372075385e-4;
float C = 6.954079529e-8;
 
float K = 2.5; //Factor de disipacion en mW/C
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() 
{
  float raw = analogRead(SensorPIN);
  float V =  raw / 1024 * Vcc;
 
  float R = (Rc * V ) / (Vcc - V);
  
 
  float logR  = log(R);
  float R_th = 1.0 / (A + B * logR + C * logR * logR * logR );
 
  float kelvin = R_th - V*V/(K * R)*1000;
  float celsius = kelvin - 273.15;
 
  Serial.print("Temperatura = ");
  Serial.print(celsius);
  Serial.print("ºC\n");
  delay(3000);
}

Надявам се този урок да ви е помогнал ...