มีการวิเคราะห์เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่แตกต่างกันในบทความอื่น ๆ องค์ประกอบหรืออุปกรณ์อย่างหนึ่งที่คุณสามารถใช้วัดอุณหภูมิดังกล่าวได้อย่างแม่นยำคือ เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ในภาษาอังกฤษ (ตัวต้านทานที่ไวต่อความร้อนหรือความต้านทานต่ออุณหภูมิ) ตามชื่อของมันจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่เปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าตามอุณหภูมิที่อยู่ภายใต้
ด้วยวิธีนี้โดยใช้สูตรง่ายๆเมื่อทราบแรงดันไฟฟ้าและความเข้มที่อยู่ภายใต้ความต้านทานสามารถวิเคราะห์ได้ กำหนดอุณหภูมิ ตามขนาดของมัน แต่ไม่เพียง แต่ใช้เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เพื่อปรับเปลี่ยนลักษณะบางอย่างของวงจรโดยพิจารณาจากอุณหภูมิเป็นองค์ประกอบป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินเป็นต้น
La การเลือกประเภทเซนเซอร์ สิ่งที่คุณจะใช้สำหรับโครงการของคุณจะขึ้นอยู่กับความต้องการที่คุณมี บทความอื่น ๆ ที่คุณอาจสนใจเกี่ยวกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ:
- LM35: เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น
- DS18B20: เซ็นเซอร์อุณหภูมิสำหรับของเหลว
- DHT22: เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นที่แม่นยำ
- DHT11: เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นราคาถูก
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทอร์มิสเตอร์
ในตลาดคุณสามารถพบได้มากมาย เทอร์มิสเตอร์ ด้วยการห่อหุ้มที่แตกต่างกันและประเภทต่างๆ ทั้งหมดนี้ใช้หลักการเดียวกันวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (นิกเกิลออกไซด์โคบอลต์ออกไซด์เฟอริกออกไซด์ ... ) จะถูกเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณหภูมิแตกต่างกันจึงเปลี่ยนความต้านทานภายใน
ชนิด
หมู่ ประเภทเทอร์มิสเตอร์ เราสามารถเน้นสองกลุ่ม:
- NTC (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ) เทอร์มิสเตอร์: เทอร์มิสเตอร์เหล่านี้มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความเข้มข้นของตัวพาประจุก็เพิ่มขึ้นด้วยดังนั้นความต้านทานจะลดลง สิ่งนี้ทำให้ใช้งานได้จริงเพื่อให้สามารถใช้เป็น:
- เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ค่อนข้างบ่อยในหลาย ๆ วงจรเช่นเครื่องตรวจจับตัวต้านทานอุณหภูมิต่ำในภาคยานยนต์สำหรับการวัดเครื่องยนต์ในเทอร์โมสตัทดิจิตอลเป็นต้น
- การเริ่มต้นตัว จำกัด กระแสเมื่อใช้วัสดุที่มีความต้านทานเริ่มต้นสูง เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเมื่อเปิดวงจรอุปกรณ์นี้จะร้อนขึ้นเนื่องจากความต้านทานที่เกิดขึ้นและเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความต้านทานจะค่อยๆลดลง เป็นการป้องกันไม่ให้กระแสไหลไปยังวงจรสูงมากในช่วงเริ่มต้น
- PTC (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก) เทอร์มิสเตอร์: เป็นเทอร์มิสเตอร์อื่น ๆ ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นบวกโดยมีความเข้มข้นของสารเจือปนสูงมากซึ่งให้ผลตรงกันข้ามกับ NTC นั่นคือแทนที่จะลดความต้านทานลงด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นผลตรงกันข้ามจะเกิดขึ้นกับพวกเขา ด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้เป็นฟิวส์เพื่อป้องกันวงจรกระแสเกินเป็นตัวจับเวลาในการล้างอำนาจแม่เหล็กของจอแสดงผล CRT หรือหลอดรังสีแคโทดเพื่อควบคุมกระแสของมอเตอร์เป็นต้น
กราฟของเส้นความต้านทานเทียบกับอุณหภูมิของ NTC
อย่าสับสนระหว่างเทอร์มิสเตอร์กับ RTD (เครื่องตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน)เนื่องจากไม่เหมือนพวกเขาเทอร์มิสเตอร์จึงไม่เปลี่ยนความต้านทานเกือบเป็นเส้นตรง RTD เป็นเทอร์โมมิเตอร์ความต้านทานชนิดหนึ่งที่ใช้ตรวจจับอุณหภูมิโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานของตัวนำ โลหะเหล่านี้ (ทองแดงนิกเกิลแพลตตินั่ม ... ) เมื่อได้รับความร้อนจะมีการกวนด้วยความร้อนมากขึ้นซึ่งจะกระจายอิเล็กตรอนและลดความเร็วเฉลี่ย (เพิ่มความต้านทาน) ดังนั้นอุณหภูมิยิ่งสูงความต้านทานก็ยิ่งมากเช่นเดียวกับกทช.
ทั้ง RTDs, NTC และ PTC เป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะกทช. เหตุผลก็คือพวกเขาสามารถแสดงบทบาทของพวกเขาด้วยไฟล์ ขนาดเล็กมากและราคาถูกมาก. คุณสามารถ ซื้อเทอร์มิสเตอร์ NTC เช่น MF52 ยอดนิยม ในราคาเพียงเล็กน้อยในร้านค้าเช่น Amazon เช่นเดียวกับ ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบเช่นเดียวกับในร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้าเฉพาะทางอื่น ๆ
ว่า pinoutมีเพียงสองพินเช่นเดียวกับตัวต้านทานปกติ วิธีการเชื่อมต่อมันเหมือนกับของตัวต้านทานใด ๆ เพียง แต่ค่าความต้านทานจะไม่คงที่อย่างที่คุณควรรู้อยู่แล้ว สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับช่วงอุณหภูมิที่ยอมรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่รองรับ ฯลฯ คุณสามารถดูข้อมูลของแผ่นข้อมูล ของส่วนประกอบที่คุณซื้อ
บูรณาการกับ Arduino
ไปยัง รวมเทอร์มิสเตอร์เข้ากับบอร์ด Arduino ของคุณการเชื่อมต่อไม่ง่ายกว่านี้ จำเป็นต้องปรับทฤษฎีและการคำนวณนั้นสำหรับโค้ดที่คุณต้องสร้างใน Arduino IDE ของคุณเท่านั้น ในกรณีของเราฉันได้สันนิษฐานว่าใช้เทอร์มิสเตอร์ NTC โดยเฉพาะรุ่น MF52 ในกรณีที่ใช้เทอร์มิสเตอร์รุ่นอื่นคุณต้องเปลี่ยนค่า A, B และ C เพื่อปรับให้เข้ากับสมการ Steinhart-Hart:
กำลัง T อุณหภูมิที่วัดได้T0 คือค่าอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม (คุณสามารถปรับเทียบได้ตามที่คุณสนใจเช่น25ºC) R0 จะเป็นค่าความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC (ในกรณีของเราเป็นค่าที่ระบุโดยแผ่นข้อมูล MF52 และคุณไม่ควร สับสนกับความต้านทานที่ฉันได้เพิ่มลงในวงจร) และค่าสัมประสิทธิ์ B หรือ Beta สามารถพบได้ในเอกสารทางเทคนิคของผู้ผลิต
El Código ดังนั้นจึงเป็นเช่นนี้:
#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);
}
ฉันหวังว่าบทช่วยสอนนี้จะช่วยคุณได้ ...