Tesmistor: semua yang perlu anda ketahui untuk mengukur suhu dalam projek anda

Sensor suhu yang berbeza telah dianalisis dalam artikel lain. Salah satu elemen atau peranti yang boleh anda gunakan untuk mengukur suhu tersebut adalah tepat termistor, dalam termistor Inggeris (perintang sensitif termal atau rintangan sensitif suhu). Seperti namanya, ini didasarkan pada bahan yang mengubah ketahanan elektriknya sesuai dengan suhu yang dikenakan.

Dengan cara ini, dengan menggunakan formula sederhana, mengetahui voltan dan intensiti yang dikenakan, rintangan dapat dianalisis untuk tentukan suhu mengikut skala. Tetapi tidak hanya digunakan sebagai sensor suhu, tetapi juga dapat digunakan untuk mengubah beberapa ciri rangkaian berdasarkan suhunya, sebagai elemen perlindungan terhadap arus berlebihan, dll.

La pilihan jenis sensor Apa yang akan anda gunakan untuk projek anda akan bergantung pada keperluan yang anda ada. Artikel lain yang mungkin menarik minat anda mengenai sensor suhu:

• LM35: sensor suhu dan kelembapan.
• DS18B20: sensor suhu untuk cecair.
• DHT22: sensor ketepatan dan kelembapan.
• DHT11: sensor suhu dan kelembapan yang murah.

Pengenalan termistor

Di pasaran anda boleh menjumpai banyak termistor dengan enkapsulasi berbeza dan pelbagai jenis. Kesemuanya didasarkan pada prinsip yang sama, bahan semikonduktornya (nikel oksida, kobalt oksida, ferrik oksida, ...) akan diubah apabila suhu berubah, sehingga mengubah ketahanan dalamannya.

Jenis

Antara jenis termistor kita dapat mengetengahkan dua kumpulan:

• Termistor NTC (Pekali Suhu Negatif): termistor ini dengan pekali suhu negatif, kerana suhu meningkat, kepekatan pembawa cas juga meningkat, oleh itu, rintangannya berkurang. Ini menjadikan mereka praktikal sehingga dapat digunakan sebagai:
  • Sensor suhu yang cukup kerap berlaku di banyak litar seperti pengesan perintang suhu rendah, di sektor automotif untuk pengukuran pada enjin, termostat digital, dll.
  • Memulakan pembatas semasa, apabila menggunakan bahan dengan rintangan awal yang tinggi. Apabila arus melewati mereka ketika litar dihidupkan, peranti ini memanas kerana rintangan yang ditunjukkannya dan ketika suhu meningkat, rintangan akan menurun secara beransur-ansur. Ini menghalang aliran arus ke litar menjadi sangat tinggi pada awalnya.
• Termostat PTC (Pekali Suhu Positif): mereka adalah termistor lain dengan pekali suhu positif, dengan kepekatan dopan yang sangat tinggi yang memberi mereka kesan yang berlawanan dengan NTC. Iaitu, bukannya menurunkan rintangan dengan peningkatan suhu, kesan sebaliknya berlaku pada mereka. Untuk itu, ia boleh digunakan sebagai sekering untuk melindungi litar arus lebih, sebagai pemasa untuk mendemagnetkan CRT atau paparan tiub sinar katod, untuk mengatur arus motor, dll.

Jangan mengelirukan termistor dengan RTD (Pengesan Suhu Rintangan)Kerana tidak seperti mereka, termistor TIDAK mengubah rintangan hampir secara linear. RTD adalah sejenis termometer rintangan untuk mengesan suhu berdasarkan variasi rintangan konduktor. Logam ini (tembaga, nikel, platinum, ...), apabila dipanaskan, mempunyai pergolakan terma yang lebih besar yang akan menyebarkan elektron dan mengurangkan kelajuan rata-rata mereka (meningkatkan rintangan). Oleh itu, semakin tinggi suhu, semakin besar rintangan, seperti NTC.

Kedua-dua RTD, NTC, dan PTC cukup umum, terutamanya NTC. Sebabnya ialah mereka dapat melaksanakan peranan mereka dengan saiz sangat kecil dan harga yang sangat murah. Anda boleh dapatkan termistor NTC seperti MF52 yang popular dengan harga yang sedikit di kedai seperti Amazon, sama seperti Tiada produk dijumpai., dan juga di kedai elektronik khusus lain.

Untuk pinout, ia hanya mempunyai dua pin, seperti perintang biasa. Cara menyambungkannya sama seperti perintang apa pun, hanya nilai rintangan yang tidak akan tetap stabil, seperti yang sudah anda ketahui. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai julat suhu yang diterima, voltan maksimum yang disokong, dsb., Anda boleh melihat data dariLembaran data komponen yang telah anda beli.

Integrasi dengan Arduino

kepada satukan termistor dengan papan Arduino anda, sambungannya tidak mungkin lebih mudah. Hanya perlu menyesuaikan teori dan pengiraan untuk kod yang harus anda hasilkan di IDE Arduino anda. Dalam kes kami, saya menganggap penggunaan termistor NTC, khususnya model MF52. Sekiranya menggunakan model termistor lain, anda mesti mengubah nilai A, B dan C untuk menyesuaikannya mengikut persamaan Steinhart-Hart:

Menjadi T suhu yang diukur, T0 adalah nilai suhu persekitaran (anda dapat mengkalibrasinya mengikut kehendak anda, seperti 25ºC), R0 akan menjadi nilai rintangan termistor NTC (dalam kes kami yang diberikan oleh lembaran data MF52, dan anda tidak boleh keliru dengan rintangan yang telah saya tambahkan ke litar), dan pekali B atau Beta boleh didapati di lembaran teknikal pengeluar.

El código Oleh itu, ia akan menjadi seperti ini:

#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);
}

Saya harap tutorial ini dapat membantu anda ...