Tesmistor: alt du trenger å vite for å måle temperaturen i prosjektene dine

Ulike temperatursensorer er analysert i andre artikler. Et av elementene eller enhetene du kan bruke til å måle nevnte temperatur er nettopp termistor, på engelsk termistor (termisk følsom motstand eller temperaturfølsom motstand). Som navnet antyder, er det basert på et materiale som endrer den elektriske motstanden i henhold til temperaturen den utsettes for.

På denne måten, ved hjelp av en enkel formel, som vet spenningen og intensiteten den utsettes for, kan motstanden analyseres til bestem temperaturen i henhold til skalaen. Men den brukes ikke bare som temperatursensor, den kan også brukes til å endre noen av egenskapene til kretsen basert på temperaturen, som et beskyttelseselement mot overflødig strøm osv.

La valg av sensortype Hva du skal bruke til prosjektet ditt, vil avhenge av behovene du har. Andre artikler som kan interessere deg om temperatursensorer:

• LM35: temperatur- og fuktighetssensor.
• DS18B20: temperatursensor for væsker.
• DHT22: presisjonstemperatur- og fuktighetssensor.
• DHT11: billig temperatur- og fuktighetssensor.

Introduksjon til termistoren

I markedet kan du finne mye termistorer med forskjellige innkapslinger og av forskjellige typer. Alle er basert på det samme prinsippet, deres halvledermateriale (nikkeloksid, koboltoksid, jernoksid, ...) vil bli endret når temperaturen varierer, og dermed endre dens indre motstand.

Type

Blant de termistortyper vi kan markere to grupper:

• NTC (negativ temperaturkoeffisient) termistor: disse termistorene med negativ temperaturkoeffisient, når temperaturen øker, øker også konsentrasjonen av ladebærere, derfor reduseres deres motstand. Dette gjør dem praktiske slik at de kan brukes som:
  • Temperatursensorer som er ganske hyppige i mange kretser som resistiv detektor ved lav temperatur, i bilindustrien for målinger på motorer, i digitale termostater osv.
  • Startstrømbegrenser når du bruker et materiale med høy startmotstand. Når strømmen går gjennom dem når kretsen slås på, varmes denne enheten på grunn av motstanden den gir, og når temperaturen øker, vil motstanden gradvis reduseres. Dette forhindrer at strømmen til kretsen blir veldig høy i begynnelsen.
• PTC-termistorer (positiv temperaturkoeffisient): de er andre termistorer med en positiv temperaturkoeffisient, med veldig høye dopantkonsentrasjoner som gir dem den motsatte effekten til NTC. Det vil si at i stedet for å senke motstanden med økende temperatur, oppstår den motsatte effekten i dem. Av denne grunn kan de brukes som sikringer for å beskytte overstrømskretser, som en tidtaker for å demagnetisere CRT- eller katodestrålerør, for å regulere motorens strøm etc.

Ikke forveksle termistoren med RTD (motstandstemperaturdetektor)Siden i motsetning til dem, IKKE endrer termistorer motstand nesten lineært. RTD er en type motstandstermometer for å oppdage temperatur basert på variasjonen i motstanden til lederen. Metallet til disse (kobber, nikkel, platina, ...), når det blir oppvarmet, har større termisk omrøring som vil spre elektronene og redusere gjennomsnittlig hastighet (øker motstanden). Derfor, jo høyere temperatur, jo større motstand, som med NTC.

Både RTD, NTC og PTC er ganske vanlige, spesielt NTC. Årsaken er at de kan utføre sin rolle med en veldig liten størrelse og en veldig billig pris. Du kan anskaffe NTC termistorer som den populære MF52 til liten pris i butikker som Amazon, akkurat som Ingen produkter funnet., så vel som i andre spesialiserte elektronikkbutikker.

Som til pinout, den har bare to pinner, akkurat som normale motstander. Dens måte å koble den på er den samme som for en hvilken som helst motstand, bare motstandsverdien vil ikke forbli stabil, som du allerede burde vite. For mer informasjon om de aksepterte temperaturområdene, den maksimale støttede spenningen osv., Kan du konsultere dataene tilarkblad av komponenten du har kjøpt.

Integrasjon med Arduino

Til integrer en termistor med Arduino-kortet, forbindelsen kunne ikke være enklere. Det er bare nødvendig å tilpasse den teorien og beregningene for koden du må generere i Arduino IDE. I vårt tilfelle har jeg antatt bruk av en NTC-termistor, spesielt MF52-modellen. Hvis du bruker en annen termistormodell, må du variere verdiene A, B og C for å tilpasse dem i henhold til Steinhart-Hart-ligningen:

å være T den målte temperaturen, T0 er verdien av omgivelsestemperaturen (du kan kalibrere den som du er interessert, for eksempel 25 ° C), R0 vil være verdien av motstanden til NTC-termistoren (i vårt tilfelle den som er gitt av MF52-databladet, og du bør ikke forveksle det med motstanden jeg har lagt til kretsen), og koeffisienten B eller Beta finner du i produsentens tekniske ark.

El kode det ville derfor være slik:

#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);
}

Jeg håper denne opplæringen har hjulpet deg ...