Tesmistor: все, что вам нужно знать для измерения температуры в ваших проектах

термистор

Различные датчики температуры были проанализированы в других статьях. Одним из элементов или устройств, которые вы можете использовать для измерения указанной температуры, является именно термистор, на английском языке термистор (термочувствительный резистор или термочувствительное сопротивление). Как следует из названия, он основан на материале, который изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры, которой он подвергается.

Таким образом, с помощью простой формулы, зная напряжение и интенсивность, которым он подвергается, сопротивление может быть проанализировано на определить температуру по своему масштабу. Но он не только используется как датчик температуры, но также может использоваться для изменения некоторых характеристик схемы в зависимости от ее температуры, как элемент защиты от избыточного тока и т. Д.

La выбор типа датчика То, что вы собираетесь использовать для своего проекта, будет зависеть от ваших потребностей. Другие статьи о датчиках температуры, которые могут вас заинтересовать:

  • LM35: датчик температуры и влажности.
  • DS18B20: датчик температуры жидкостей.
  • DHT22: прецизионный датчик температуры и влажности.
  • DHT11: дешевый датчик температуры и влажности.

Введение в термистор

символ термистора

На рынке можно найти много термисторы с разными инкапсуляциями и разных типов. Все они основаны на одном принципе, их полупроводниковый материал (оксид никеля, оксид кобальта, оксид железа и т. Д.) Будет изменяться при изменении температуры, что приводит к изменению его внутреннего сопротивления.

Тип

Среди типы термисторов мы можем выделить две группы:

  • Термистор NTC (отрицательный температурный коэффициент): у этих термисторов с отрицательным температурным коэффициентом, при повышении температуры концентрация носителей заряда также увеличивается, следовательно, их сопротивление снижается. Это делает их практичными, поэтому их можно использовать как:
    • Датчики температуры, которые довольно часто встречаются во многих схемах, таких как резистивный детектор низкой температуры, в автомобильном секторе для измерений на двигателях, в цифровых термостатах и ​​т. Д.
    • Ограничитель пускового тока при использовании материала с высоким начальным сопротивлением. Когда ток проходит через них при включении цепи, это устройство нагревается из-за сопротивления, которое оно представляет, и по мере увеличения температуры сопротивление будет постепенно уменьшаться. Это предотвращает очень высокий ток в цепи вначале.
  • Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC): это другие термисторы с положительным температурным коэффициентом, с очень высокими концентрациями примесей, которые дают им эффект, противоположный NTC. То есть вместо снижения сопротивления при повышении температуры в них происходит обратный эффект. По этой причине их можно использовать в качестве предохранителей для защиты цепей перегрузки по току, в качестве таймера для размагничивания дисплеев на ЭЛТ или электронно-лучевых трубках, для регулирования тока двигателей и т. Д.
График термистора NTC

График кривой сопротивления в зависимости от температуры NTC

Не путайте термистор с RTD (датчик температуры сопротивления)Поскольку, в отличие от них, термисторы НЕ изменяют сопротивление практически линейно. RTD - это тип термометра сопротивления для определения температуры на основе изменения сопротивления проводника. Металл в них (медь, никель, платина и т. Д.) При нагревании подвергается большему тепловому возбуждению, которое рассеивает электроны и снижает их среднюю скорость (увеличивает сопротивление). Следовательно, чем выше температура, тем больше сопротивление, как у NTC.

И RTD, и NTC, и PTC довольно распространены, особенно NTC. Причина в том, что они могут выполнять свою роль с очень маленький размер и очень дешевая цена. Вы приобретите термисторы NTC, такие как популярный MF52 по низкой цене в таких магазинах, как Amazon, как и Товар не был найден., а также в других специализированных магазинах электроники.

Относительно цоколевка, у него всего два контакта, как и у обычных резисторов. Его способ подключения такой же, как и у любого резистора, только значение сопротивления не будет оставаться стабильным, как вы уже должны были знать. Для получения дополнительной информации о допустимых диапазонах температур, максимальном поддерживаемом напряжении и т. Д. Вы можете ознакомиться с даннымитаблица приобретенного вами компонента.

Интеграция с Arduino

Схема Arduino с термистором

к интегрировать термистор с вашей платой Arduino, подключение не могло быть проще. Необходимо только адаптировать эту теорию и расчеты для кода, который вы должны сгенерировать в своей Arduino IDE. В нашем случае я предполагал использовать термистор NTC, в частности модель MF52. В случае использования другой модели термистора необходимо изменить значения A, B и C, чтобы адаптировать их в соответствии с уравнением Стейнхарта-Харта:

Уравнение модели Стейнхарта-Харта

являющийся T измеренная температура, T0 - это значение температуры окружающей среды (вы можете откалибровать его по своему усмотрению, например, 25ºC), R0 - это значение сопротивления термистора NTC (в нашем случае это значение, указанное в таблице данных MF52, и вам не следует путайте это с сопротивлением, которое я добавил в схему), а коэффициент B или Beta можно найти в техническом паспорте производителя.

El код поэтому это будет так:

#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);
}

Надеюсь, этот урок вам помог ...


Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Будьте первым, чтобы комментировать

Оставьте свой комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*

*

  1. Ответственный за данные: Мигель Анхель Гатон
  2. Назначение данных: контроль спама, управление комментариями.
  3. Легитимация: ваше согласие
  4. Передача данных: данные не будут переданы третьим лицам, кроме как по закону.
  5. Хранение данных: база данных, размещенная в Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: в любое время вы можете ограничить, восстановить и удалить свою информацию.

Английский тестКаталонский тестиспанский тест