Tesmistor: kaikki mitä sinun on tiedettävä lämpötilan mittaamiseksi projekteissasi

Eri lämpötila-antureita on analysoitu muissa artikkeleissa. Yksi elementeistä tai laitteista, joita voit käyttää lämpötilan mittaamiseen, on juuri termistori, englanniksi termistori (lämpöherkkä vastus tai lämpötilaherkkä vastus). Kuten nimestäkin voi päätellä, se perustuu materiaaliin, joka muuttaa sähkövastustaan ​​sen lämpötilan mukaan, jolle se altistetaan.

Tällä tavalla yksinkertaisen kaavan avulla, tietäen sen aiheuttama jännite ja intensiteetti, resistanssi voidaan analysoida määrittää lämpötila sen mittakaavan mukaan. Mutta sitä ei käytetä vain lämpötila-anturina, vaan sitä voidaan myös käyttää muutamaan piirin ominaisuuksia sen lämpötilan perusteella, suojaelementtinä ylivirtaa vastaan ​​jne.

La anturin tyypin valinta Mitä aiot käyttää projektissasi, riippuu tarpeistasi. Muut artikkelit, jotka saattavat kiinnostaa sinua lämpötila-antureista:

• LM35: lämpötila- ja kosteusanturi.
• DS18B20: nesteiden lämpötila-anturi.
• DHT22: tarkka lämpötila- ja kosteusanturi.
• DHT11: halpa lämpötila- ja kosteusanturi.

Johdanto termistoriin

Markkinoilta löytyy paljon termistorit eri kapseloinnilla ja erityyppisillä. Ne kaikki perustuvat samaan periaatteeseen, niiden puolijohdemateriaalia (nikkelioksidia, kobolttioksidia, rautaoksidia ...) muutetaan lämpötilan vaihdellessa, mikä muuttaa sen sisäistä vastusta.

Tyypit

Välillä termistorityypit voimme tuoda esiin kaksi ryhmää:

• NTC-termistori (negatiivinen lämpötilakerroin): nämä termistorit, joilla on negatiivinen lämpötilakerroin, lämpötilan noustessa myös varauksen kantajien pitoisuus kasvaa, joten niiden vastus pienenee. Tämä tekee niistä käytännöllisiä, jotta niitä voidaan käyttää:
  • Lämpötila-anturit melko usein monissa piireissä matalien lämpötilojen resistiivisenä ilmaisimena, autoteollisuudessa moottoreiden, digitaalisten termostaattien jne. Mittauksiin.
  • Käynnistysvirran rajoitin, kun käytetään materiaalia, jolla on suuri alkuvastus. Kun virta kulkee niiden läpi, kun piiri kytketään päälle, tämä laite lämpenee sen aiheuttaman vastuksen vuoksi ja lämpötilan noustessa vastus vähenee vähitellen. Tämä estää virran virtapiiriin olevan alussa erittäin suuri.
• PTC-termistorit (positiivinen lämpötilakerroin): ne ovat muita termistoreja, joilla on positiivinen lämpötilakerroin, erittäin korkeilla lisäaineiden pitoisuuksilla, jotka antavat niille päinvastaisen vaikutuksen kuin NTC: t. Toisin sanoen sen sijaan, että vastus laskisi lämpötilan noustessa, heissä tapahtuu päinvastainen vaikutus. Tästä syystä niitä voidaan käyttää sulakkeina ylivirtapiirien suojaamiseksi, ajastimena CRT- tai katodisädeputkien näyttöjen demagnetisoimiseksi, moottoreiden virran säätämiseksi jne.

Älä sekoita termistoria RTD (vastuslämpötilan ilmaisin)Koska toisin kuin ne, termistorit ÄLÄ muuta vastusta melkein lineaarisesti. RTD on eräänlainen vastuslämpömittari lämpötilan havaitsemiseksi johtimen vastuksen vaihtelun perusteella. Näiden metallilla (kupari, nikkeli, platina jne.) Kuumennettaessa on suurempi lämpöherkkyys, joka hajottaa elektroneja ja vähentää niiden keskimääräistä nopeutta (lisää vastusta). Siksi mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi vastus, kuten NTC: n kohdalla.

Sekä RTD: t, NTC: t että PTC: t ovat melko yleisiä, erityisesti NTC: t. Syynä on, että he voivat suorittaa roolinsa a erittäin pieni koko ja erittäin halpa hinta. Voit hankkia NTC-termistorit, kuten suosittu MF52 edulliseen hintaan Amazonin kaltaisissa myymälöissä Tuotteita ei löytynyt.sekä muissa erikoistuneissa elektroniikkaliikkeissä.

Mitä Sokka irti, siinä on vain kaksi nastaa, aivan kuten tavallisissa vastuksissa. Sen tapa liittää se on sama kuin minkä tahansa vastuksen, vain vastusarvo ei pysy vakaana, kuten sinun pitäisi jo tietää. Lisätietoja hyväksytyistä lämpötila-alueista, tuetusta enimmäisjännitteestä jne. Saat lämpötilan tiedoistataulukko ostamastasi komponentista.

Integrointi Arduinon kanssa

että integroi termistori Arduino-korttiisi, yhteys ei voisi olla helpompaa. Tämä teoria ja laskelmat on vain mukautettava koodille, joka sinun on luotava Arduino IDE: ssä. Meidän tapauksessani olen ottanut käyttöön NTC-termistorin, erityisesti MF52-mallin. Jos käytät toista termistorimallia, sinun on vaihdettava arvoja A, B ja C sovittaa ne Steinhart-Hart-yhtälön mukaan:

olento T mitattu lämpötila, T0 on ympäristön lämpötila-arvo (voit kalibroida sen haluamallasi tavalla, kuten 25 ºC), R0 on NTC-termistorin vastuksen arvo (meidän tapauksessamme MF52-tietolomakkeen antama), eikä sinun pitäisi sekoita se piiriin lisäämäni vastukseen), ja kerroin B tai Beeta löytyy valmistajan teknisestä tiedoista.

El koodi se olisi näin:

#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);
}

Toivon, että tämä opetusohjelma on auttanut sinua ...