Tesmistor: vše, co potřebujete vědět k měření teploty ve vašich projektech

termistor

V jiných článcích byly analyzovány různé teplotní senzory. Jedním z prvků nebo zařízení, které můžete použít k měření uvedené teploty, je přesně termistor, v angličtině termistor (tepelně citlivý odpor nebo teplotně citlivý odpor). Jak jeho název napovídá, je založen na materiálu, který mění svůj elektrický odpor podle teploty, které je vystaven.

Tímto způsobem lze pomocí jednoduchého vzorce, který zná napětí a intenzitu, které je vystaven, odpor analyzovat na určit teplotu podle jeho rozsahu. Nepoužívá se však pouze jako teplotní čidlo, lze jej také použít ke změně některých charakteristik obvodu na základě jeho teploty, jako ochranný prvek proti nadměrnému proudu atd.

La volba typu senzoru To, co pro svůj projekt použijete, bude záviset na vašich potřebách. Další články, které by vás mohly zajímat o teplotních čidlech:

  • LM35: snímač teploty a vlhkosti.
  • DS18B20: teplotní senzor pro kapaliny.
  • DHT22: přesný snímač teploty a vlhkosti.
  • DHT11: levné čidlo teploty a vlhkosti.

Úvod do termistoru

symbol termistoru

Na trhu najdete spoustu termistory s různými zapouzdřeními a různých typů. Všechny jsou založeny na stejném principu, jejich polovodičový materiál (oxid niklu, oxid kobaltu, oxid železitý, ...) se změní, když se teplota změní, čímž se změní jeho vnitřní odpor.

Typ

Mezi typy termistorů můžeme zvýraznit dvě skupiny:

  • Termistor NTC (negativní teplotní koeficient): tyto termistory se záporným teplotním koeficientem, jak se teplota zvyšuje, zvyšuje se také koncentrace nosičů náboje, proto se snižuje jejich odpor. Díky tomu jsou praktické, takže je lze použít jako:
    • Teplotní senzory poměrně časté v mnoha obvodech jako odporový detektor nízkých teplot, v automobilovém průmyslu pro měření v motorech, v digitálních termostatech atd.
    • Omezovač spouštěcího proudu při použití materiálu s vysokým počátečním odporem. Když jimi prochází proud, když je obvod zapnutý, toto zařízení se ohřívá na základě odporu, který představuje, a jak se teplota zvyšuje, odpor se postupně snižuje. Tím se zabrání tomu, aby byl proudový proud do obvodu na začátku velmi vysoký.
  • PTC (pozitivní teplotní koeficient) termistory: jsou to další termistory s kladným teplotním koeficientem, s velmi vysokými koncentracemi dopantu, které jim dávají opačný účinek než NTC. To znamená, že místo snižování odporu se zvyšující se teplotou v nich dochází k opačnému efektu. Z tohoto důvodu je lze použít jako pojistky k ochraně nadproudových obvodů, jako časovač k demagnetizaci obrazovek CRT nebo katodových trubic, k regulaci proudu motorů atd.
Graf termistoru NTC

Graf křivky odporu s ohledem na teplotu NTC

Nezaměňujte termistor s RTD (odporový teplotní detektor)Protože na rozdíl od nich termistory NEMĚNÍ odpor téměř lineárně. RTD je typ odporového teploměru pro detekci teploty na základě kolísání odporu vodiče. Jejich kov (měď, nikl, platina, ...) má při zahřátí větší tepelné míchání, které rozptýlí elektrony a sníží jejich průměrnou rychlost (zvýší odpor). Čím vyšší je teplota, tím větší je odpor, jako u NTC.

Oba RTD, NTC a PTC jsou docela běžné, zejména NTC. Důvodem je, že mohou vykonávat svou roli s velmi malá velikost a velmi levná cena. Můžeš získejte termistory NTC jako populární MF52 za nízkou cenu v obchodech, jako je Amazon, stejně jako RTD sondy, stejně jako v jiných specializovaných prodejnách elektroniky.

Týkající se pinů, má jen dva piny, stejně jako normální rezistory. Jeho způsob připojení je stejný jako u jakéhokoli rezistoru, pouze hodnota odporu nezůstane stabilní, jak byste již měli vědět. Další informace o povolených teplotních rozsazích, maximálním podporovaném napětí atd. Najdete v údajíchpracovní list komponenty, kterou jste zakoupili.

Integrace s Arduino

Arduino schéma s termistorem

na integrujte termistor s vaší deskou Arduino, připojení už nemůže být jednodušší. Tuto teorii a výpočty je nutné přizpůsobit pouze kódu, který musíte vygenerovat ve svém Arduino IDE. V našem případě jsem předpokládal použití NTC termistoru, konkrétně modelu MF52. V případě použití jiného modelu termistoru musíte měnit hodnoty A, B a C, abyste je přizpůsobili podle Steinhart-Hartovy rovnice:

Steinhart-Hartova rovnice modelu

Být T naměřená teplota, T0 je hodnota teploty prostředí (můžete ji kalibrovat, jak vás zajímá, například 25 ° C), R0 by byla hodnota odporu termistoru NTC (v našem případě hodnota uvedená v datovém listu MF52 a neměli byste zaměňujte to s odporem, který jsem přidal do obvodu) a koeficient B nebo Beta najdete v technickém listu výrobce.

El kód bylo by to tedy takto:

#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);
}

Doufám, že vám tento návod pomohl ...


Obsah článku se řídí našimi zásadami redakční etika. Chcete-li nahlásit chybu, klikněte zde.

Buďte první komentář

Zanechte svůj komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinné položky jsou označeny *

*

*

  1. Odpovědný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajů: Ovládací SPAM, správa komentářů.
  3. Legitimace: Váš souhlas
  4. Sdělování údajů: Údaje nebudou sděleny třetím osobám, s výjimkou zákonných povinností.
  5. Úložiště dat: Databáze hostovaná společností Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Vaše údaje můžete kdykoli omezit, obnovit a odstranit.