Η μέτρηση θερμοκρασίας είναι μια κοινή εφαρμογή σε ηλεκτρονικά έργα, που συχνά επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας θερμιστές με μικροελεγκτή Arduino. Η κατανόηση του τρόπου υπολογισμού των αλλαγών αντίστασης και των κυκλωμάτων σχεδιασμού είναι απαραίτητη για ακριβείς ενδείξεις.

Οι Θερμίστες και οι Τύποι Τους

Οι θερμιστές είναι αντιστάσεις που αλλάζουν την αντοχή τους με τη θερμοκρασία. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι:

  • NTC (Αιτιολογητικός Συντελεστής Θερμοκρασίας): Η αντίσταση μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
  • PTC (Συντελεστής Θετικής Θερμοκρασίας): Η αντίσταση αυξάνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

Υπολογισμός της Αντίστασης και της Θερμοκρασίας

Η αντίσταση ενός θερμιστή σε συγκεκριμένη θερμοκρασία μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση Steinhart-Hart ή μια απλοποιημένη εξίσωση παραμέτρων Beta. Η εξίσωση Beta χρησιμοποιείται συνήθως:

RT = R0 * exp(B * (1/T - 1/T0]))

όπου:

  • RT: Αντοχή σε θερμοκρασία T
  • R0: Αντοχή σε θερμοκρασία αναφοράς T0
  • Β: Συντελεστής βήτα (που παρέχεται από το φύλλο δεδομένων του θερμιστή)
  • T: Θερμοκρασία σε Kelvin
  • T0: Θερμοκρασία αναφοράς στο Κέλβιν

Σχεδιασμός κυκλώματος για μετρήσεις θερμοκρασίας

Ένα κοινό κύκλωμα περιλαμβάνει τη σύνδεση του θερμιστή σε διαμόρφωση διαχωριστή τάσης με γνωστό αντιστάτη. Η τάση σε όλο το θερμιστή διαβάζεται από το Arduino αναλογικό εισόδου για να καθορίσει τη θερμοκρασία.

Τα βασικά βήματα περιλαμβάνουν:

  • Επιλογή κατάλληλης τιμής αντιστάσεων με βάση την αντίσταση θερμιστών.
  • Συνδέοντας τον θερμιστή και τον αντιστάτη σε σειρά μεταξύ V]cc και εδάφους.
  • Μέτρηση της τάσης στο σημείο σύνδεσης με αναλογικό πείρο Arduino.

Η ένδειξη τάσης μπορεί στη συνέχεια να μετατραπεί σε αντίσταση και θερμοκρασία χρησιμοποιώντας τους τύπους που παρέχονται.