Tesmistor: sve što trebate znati za mjerenje temperature u svojim projektima

U drugim su člancima analizirani različiti temperaturni senzori. Jedan od elemenata ili uređaja pomoću kojih možete izmjeriti navedenu temperaturu je upravo termistor, na engleskom termistor (termički osjetljiv otpornik ili otpor osjetljiv na temperaturu). Kao što mu samo ime govori, zasnovan je na materijalu koji mijenja svoj električni otpor u skladu s temperaturom kojoj je izložen.

Na taj način, pomoću jednostavne formule, znajući napon i intenzitet kojem je podvrgnut, otpor se može analizirati na odrediti temperaturu prema svojoj ljestvici. Ali ne koristi se samo kao temperaturni senzor, može se koristiti i za izmjenu nekih karakteristika kruga na osnovu njegove temperature, kao zaštitni element od prekomjerne struje itd.

La izbor tipa senzora Ono što ćete koristiti za svoj projekt ovisit će o vašim potrebama. Ostali članci koji bi vas mogli zanimati o temperaturnim senzorima:

• LM35: senzor temperature i vlažnosti.
• DS18B20: senzor temperature za tekućine.
• DHT22: precizni senzor temperature i vlažnosti.
• DHT11: jeftini senzor temperature i vlažnosti.

Uvod u termistor

Na tržištu možete pronaći puno termistori sa različitim kapsulacijama i različitih vrsta. Svi su zasnovani na istom principu, njihov poluprovodnički materijal (nikl oksid, kobalt oksid, željezni oksid, ...) mijenjat će se kada temperatura varira, mijenjajući na taj način njegov unutarnji otpor.

Vrste

Među tipovi termistora možemo izdvojiti dvije grupe:

• NTC termistor (negativni temperaturni koeficijent): ovi termistori s negativnim temperaturnim koeficijentom, kako temperatura raste, povećava se i koncentracija nosača naboja, pa se njihov otpor smanjuje. To ih čini praktičnim tako da se mogu koristiti kao:
  • Temperaturni senzori koji su prilično česti u mnogim krugovima kao što su otporni detektori niske temperature, u automobilskom sektoru za mjerenja na motorima, u digitalnim termostatima itd.
  • Ograničivač startne struje, kada se koristi materijal s velikim početnim otporom. Kada struja prolazi kroz njih kad je krug uključen, ovaj se uređaj zagrijava zbog otpora koji predstavlja, a kako temperatura raste, otpor će se postupno smanjivati. Ovo sprečava da strujni tok u krugu bude na početku vrlo visok.
• PTC (pozitivni temperaturni koeficijent) termistori: to su drugi termistori s pozitivnim temperaturnim koeficijentom, s vrlo visokim koncentracijama dodataka koji im daju suprotan učinak od NTC-a. Odnosno, umjesto smanjenja otpora s porastom temperature, kod njih se javlja suprotan efekt. Iz tog razloga, mogu se koristiti kao osigurači za zaštitu prekomjernih strujnih krugova, kao tajmer za razmagnetiranje CRT ili zaslona s katodnim cijevima, za regulaciju struje motora itd.

Nemojte brkati termistor sa RTD (Otporni temperaturni detektor)Budući da za razliku od njih, termistori NE mijenjaju otpor gotovo linearno. RTD je vrsta otpornog termometra za otkrivanje temperature na osnovu promjene otpora vodiča. Njihov metal (bakar, nikl, platina, ...), kada se zagrije, ima veće toplinsko miješanje koje će raspršiti elektrone i smanjiti njihovu prosječnu brzinu (povećava otpor). Stoga, što je temperatura viša, to je otpor veći, kao kod NTC-a.

I RTD, NTC i PTC su prilično česti, posebno NTC. Razlog je taj što svoju ulogu mogu obavljati s a vrlo male veličine i vrlo jeftine cijene. Možeš nabaviti NTC termistore poput popularnog MF52 za malu cijenu u trgovinama poput Amazona, baš kao Nije pronađen nijedan proizvod., kao i u drugim specijaliziranim prodavaonicama elektronike.

Što se tiče pin out, ima samo dva pina, baš kao i normalni otpornici. Njegov način povezivanja isti je kao i bilo koji otpornik, samo vrijednost otpora neće ostati stabilna, kao što biste već trebali znati. Za više informacija o prihvaćenim temperaturnim rasponima, maksimalnom podržanom naponu itd., Možete pogledati podatke uređajadatasheet komponente koju ste kupili.

Integracija s Arduinom

para integrirajte termistor sa svojom Arduino pločom, veza ne može biti lakša. Potrebno je samo prilagoditi tu teoriju i proračune za kôd koji morate generirati u svom Arduino IDE-u. U našem slučaju pretpostavio sam da se koristi NTC termistor, konkretno model MF52. U slučaju da koristite drugi model termistora, morate varirati vrijednosti A, B i C da biste ih prilagodili prema Steinhart-Hart-ovoj jednadžbi:

Biti T izmjerena temperatura, T0 je vrijednost temperature okoline (možete je kalibrirati kako vas zanima, kao što je 25 ° C), R0 bi bila vrijednost otpora NTC termistora (u našem slučaju onog navedenog u tehničkom listu MF52, i ne biste trebali zbunite ga otporom koji sam dodao krugu), a koeficijent B ili Beta može se naći u tehničkom listu proizvođača.

El kod stoga bi bilo ovako:

#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);
}

Nadam se da vam je ovaj vodič pomogao ...