Tesmistor: vse, kar morate vedeti za merjenje temperature v svojih projektih

V drugih člankih so bili analizirani različni temperaturni senzorji. Eden od elementov ali naprav, s katerimi lahko izmerite to temperaturo, je ravno termistor, v angleščini termistor (termično občutljiv upor ali temperaturno občutljiv upor). Kot že ime pove, temelji na materialu, ki spreminja svojo električno upornost glede na temperaturo, ki ji je izpostavljen.

Na ta način lahko s preprosto formulo, ki pozna napetost in jakost, ki ji je izpostavljena, odpornost analiziramo na določite temperaturo glede na njegovo lestvico. Vendar se ne uporablja samo kot temperaturni senzor, lahko se uporablja tudi za spreminjanje nekaterih značilnosti vezja glede na njegovo temperaturo, kot zaščitni element pred odvečnim tokom itd.

La izbira tipa senzorja Kaj boste uporabili za svoj projekt, bo odvisno od vaših potreb. Drugi članki, ki bi vas lahko zanimali o temperaturnih senzorjih:

• LM35: senzor temperature in vlage.
• DS18B20: temperaturni senzor za tekočine.
• DHT22: natančen senzor temperature in vlažnosti.
• DHT11: poceni senzor temperature in vlage.

Uvod v termistor

Na trgu lahko najdete veliko termistorji z različnimi kapsulacijami in različnih vrst. Vsi temeljijo na istem principu, njihov polprevodniški material (nikljev oksid, kobaltov oksid, železov oksid, ...) se bo spreminjal, ko se temperatura spreminja, s čimer se bo spreminjala njegova notranja odpornost.

Vrste

Med vrste termistorja lahko izpostavimo dve skupini:

• NTC (negativni temperaturni koeficient) termistor: pri teh termistorjih z negativnim temperaturnim koeficientom se s povečanjem temperature poveča tudi koncentracija nosilcev naboja, zato se zmanjša njihov upor. Zaradi tega so praktični, tako da jih je mogoče uporabiti kot:
  • Temperaturni senzorji, ki so precej pogosti v številnih tokokrogih, kot je nizkotemperaturni uporovni detektor, v avtomobilskem sektorju za meritve na motorjih, v digitalnih termostatih itd.
  • Omejevalnik zagonskega toka pri uporabi materiala z visoko začetno upornostjo. Ko tok teče skozi njih, ko je vklopljeno vezje, se ta naprava segreje zaradi upora, ki ga predstavlja, in ko se temperatura poveča, se bo upor postopoma zmanjšal. To preprečuje, da bi bil tok toka v vezju na začetku zelo visok.
• PTC (pozitivni temperaturni koeficient) termistorji: gre za druge termistorje s pozitivnim temperaturnim koeficientom z zelo visokimi koncentracijami dopantov, ki jim dajejo nasprotni učinek kot NTC. To pomeni, da namesto zniževanja upora z naraščajočo temperaturo pri njih pride do nasprotnega učinka. Iz tega razloga jih je mogoče uporabiti kot varovalke za zaščito nadtokovnih tokokrogov, kot časovnik za razmagnetenje CRT ali prikazovalnikov katodnih cevi, za regulacijo toka motorjev itd.

Ne mešajte termistorja z RTD (detektor temperature upora)Ker za razliko od njih termistorji NE spreminjajo uporov skoraj linearno. RTD je vrsta uporovnega termometra za zaznavanje temperature na podlagi spremembe upornosti vodnika. Njihova kovina (baker, nikelj, platina, ...) ima pri segrevanju večje termično mešanje, ki bo razpršilo elektrone in zmanjšalo njihovo povprečno hitrost (poveča upor). Zato je višja temperatura, večji je upor, kot pri NTC.

Tako RTD, NTC in PTC so precej pogosti, zlasti NTC. Razlog je v tem, da lahko svojo vlogo opravljajo z a zelo majhna in zelo poceni cena. lahko pridobi NTC termistorje, kot je priljubljeni MF52 za malo ceno v trgovinah, kot je Amazon, tako kot Ni najdenih izdelkov, pa tudi v drugih specializiranih trgovinah z elektroniko.

Kar se tiče pinout, ima le dva zatiča, tako kot običajni upori. Njegov način povezave je enak kot pri katerem koli uporu, le vrednost upora ne bo ostala stabilna, kot bi že morali vedeti. Za več informacij o sprejetih temperaturnih območjih, največji podprti napetosti itd. Si oglejte podatke vpodatkovni list komponente, ki ste jo kupili.

Integracija z Arduinom

za integrirajte termistor s ploščo Arduino, povezava ne more biti lažja. To teorijo in izračune je treba prilagoditi le kodi, ki jo morate ustvariti v svojem Arduino IDE. V našem primeru sem predpostavil uporabo NTC termistorja, natančneje modela MF52. V primeru uporabe drugega termistorskega modela morate spremeniti vrednosti A, B in C, da jih prilagodite v skladu s Steinhart-Hartovo enačbo:

Biti T izmerjena temperatura, T0 je vrednost temperature okolja (lahko ga umerite, ko vas zanima, na primer 25 ° C), R0 bi bila vrednost upora NTC termistorja (v našem primeru tistega, ki je naveden v obrazcu MF52, in tega ne bi smeli zamenjajte z uporom, ki sem ga dodal vezju), koeficient B ali Beta pa najdete v tehničnem listu proizvajalca.

El código bi torej izgledalo takole:

#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);
}

Upam, da vam je ta vadnica pomagala ...