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 otpor ili otpor osjetljiv na temperaturu). Kao što mu samo ime govori, temelji se na materijalu koji mijenja svoj električni otpor u skladu s temperaturom kojoj je izložen.

Na taj se način pomoću jednostavne formule, znajući napon i intenzitet kojem je podvrgnut, otpor 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 temelju njegove temperature, kao zaštitni element od prekomjerne struje itd.

La izbor tipa senzora 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 vlage.
• DS18B20: temperaturni senzor za tekućine.
• DHT22: precizni senzor temperature i vlažnosti.
• DHT11: jeftin senzor temperature i vlage.

Uvod u termistor

Na tržištu možete pronaći puno termistori s različitim kapsulacijama i različitih vrsta. Svi se temelje na istom principu, njihov poluvodički materijal (nikal oksid, kobalt oksid, željezni oksid, ...) bit će promijenjen kada temperatura varira, mijenjajući na taj način njegov unutarnji otpor.

Vrsta

Između vrste termistora možemo istaknuti dvije skupine:

• NTC (negativni temperaturni koeficijent) termistor: ovi termistori s negativnim temperaturnim koeficijentom, kako se temperatura povećava, povećava se i koncentracija nosača naboja, pa se njihov otpor smanjuje. To ih čini praktičnim kako bi ih se moglo koristiti kao:
  • Temperaturni senzori koji su prilično česti u mnogim krugovima, poput niskotemperaturnog otpornog detektora, u automobilskom sektoru za mjerenja na motorima, u digitalnim termostatima itd.
  • Ograničnik startne struje, kada se koristi materijal s velikim početnim otporom. Kad 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. To sprječava da je na početku struja koja prolazi u krug vrlo velika.
• 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 učinak. Iz tog razloga, mogu se koristiti kao osigurači za zaštitu nadstrujnih krugova, kao odbrojavanje za magnetizaciju CRT ili zaslona s katodnim cijevima, za regulaciju struje motora itd.

Nemojte brkati termistor sa RTD (detektor temperature otpora)Budući da za razliku od njih, termistori NE mijenjaju otpor gotovo linearno. RTD je vrsta otpornog termometra za otkrivanje temperature na temelju promjene otpora vodiča. Njihov metal (bakar, nikal, platina, ...), zagrijavanjem, 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 prilično su česti, posebno NTC. Razlog je taj što svoju ulogu mogu obavljati s a vrlo male veličine i vrlo jeftine cijene, Možete nabaviti NTC termistore poput popularnog MF52 za malu cijenu u trgovinama poput Amazona, baš kao Nije pronađen nijedan proizvod., kao i u drugim specijaliziranim trgovinama elektronikom.

Kao pinout, 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 uređajapodatkovni list komponente koju ste kupili.

Integracija s Arduinom

u integrirajte termistor sa svojom Arduino pločom, veza ne može biti lakša. Potrebno je samo prilagoditi tu teoriju i izračune za kôd koji morate generirati u svom Arduino IDE-u. U našem slučaju pretpostavio sam da se koristi NTC termistor, točnije model MF52. U slučaju korištenja drugog termistorskog modela, morate mijenjati vrijednosti A, B i C da biste ih prilagodili prema Steinhart-Hartovoj jednadžbi:

biće T izmjerena temperatura, T0 je vrijednost temperature okoline (možete je kalibrirati prema vašem interesu, na primjer 25 ° C), R0 bi bila vrijednost otpora NTC termistora (u našem slučaju onog navedenog u tablici podataka 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 šifra 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 ...