Een NTC-temperatuursensor aansluiten op een Arduino. Thermisch relais met NTC-weerstand. Gebruik van een thermistor als actieve sensor

In de elektronica valt altijd iets te meten of te evalueren. Bijvoorbeeld temperatuur. Deze taak wordt met succes volbracht door thermistors - elektronische componenten op basis van halfgeleiders, waarvan de weerstand varieert afhankelijk van de temperatuur.

Hier zal ik niet de theorie beschrijven van de fysieke processen die plaatsvinden in thermistors, maar zal ik dichter bij de praktijk komen - ik zal de lezer kennis laten maken met de aanduiding van de thermistor in het diagram, het uiterlijk ervan, enkele varianten en hun kenmerken.

Op schakelschema's wordt de thermistor als volgt aangeduid.

Afhankelijk van het toepassingsgebied en het type thermistor kan de aanduiding in het diagram kleine verschillen vertonen. Maar je kunt het altijd herkennen aan de karakteristieke inscriptie T of .

Het belangrijkste kenmerk van een thermistor is de TKS. TKS is temperatuurcoëfficiënt van weerstand. Het laat zien in welke mate de weerstand van de thermistor verandert als de temperatuur met 1°C (1 graad Celsius) of 1 graad Kelvin verandert.

Thermistors hebben verschillende belangrijke parameters. Ik zal ze niet noemen; dit is een apart verhaal.

De foto toont de thermistor MMT-4V (4,7 kOhm). Als je hem aansluit op een multimeter en hem verwarmt met bijvoorbeeld een heteluchtpistool of een soldeerboutpunt, kun je ervoor zorgen dat de weerstand afneemt bij toenemende temperatuur.

Thermistoren zijn bijna overal te vinden. Soms ben je verrast dat je ze niet eerder hebt opgemerkt, er geen aandacht aan hebt besteed. Laten we het bord van de IKAR-506-oplader bekijken en proberen ze te vinden.

Hier is de eerste thermistor. Omdat het zich in een SMD-behuizing bevindt en een klein formaat heeft, wordt het op een klein bord gesoldeerd en op een aluminium radiator geïnstalleerd - het regelt de temperatuur van de belangrijkste transistors.

Seconde. Dit is de zogenaamde NTC-thermistor ( JNR10S080L). Ik zal je hier meer over vertellen. Het dient om de startstroom te beperken. Het is grappig. Het ziet eruit als een thermistor, maar dient als een beschermend element.

Om de een of andere reden denken ze, als we het over thermistors hebben, meestal dat ze gebruikt worden om de temperatuur te meten en te regelen. Het blijkt dat ze toepassing hebben gevonden als beveiligingsapparatuur.

Thermistoren worden ook in autoversterkers geïnstalleerd. Hier is de thermistor in de Supra SBD-A4240 versterker. Hier is het betrokken bij het beveiligingscircuit tegen oververhitting van de versterker.

Hier is nog een voorbeeld. Dit is een DCB-145 lithium-ionbatterij van een DeWalt-schroevendraaier. Of beter gezegd: zijn ‘ingewanden’. Een meetthermistor wordt gebruikt om de temperatuur van de batterijcellen te regelen.

Hij is bijna onzichtbaar. Het is gevuld met siliconenkit. Wanneer de batterij is gemonteerd, past deze thermistor strak op één van de Li-ion batterijcellen.

Directe en indirecte verwarming.

Volgens de verwarmingsmethode zijn thermistors verdeeld in twee groepen:

    Directe verwarming. Dit is wanneer de thermistor wordt verwarmd door externe omgevingslucht of stroom die rechtstreeks door de thermistor zelf stroomt. Direct verwarmde thermistors worden doorgaans gebruikt voor temperatuurmeting of temperatuurcompensatie. Dergelijke thermistors zijn te vinden in thermometers, thermostaten, opladers (bijvoorbeeld voor Li-ion-batterijen in schroevendraaiers).

    Indirecte verwarming. Dit is wanneer de thermistor wordt verwarmd door een nabijgelegen verwarmingselement. Tegelijkertijd zijn het zelf en het verwarmingselement niet elektrisch met elkaar verbonden. In dit geval wordt de weerstand van de thermistor bepaald door een functie van de stroom die door het verwarmingselement vloeit, en niet door de thermistor. Thermistoren met indirecte verwarming zijn gecombineerde apparaten.

NTC-thermistors en -posistoren.

Gebaseerd op de afhankelijkheid van de weerstandsverandering van de temperatuur, zijn thermistors onderverdeeld in twee typen:

    PTC-thermistors (ook bekend als posistoren).

Laten we eens kijken wat het verschil tussen hen is.

NTC-thermistors ontlenen hun naam aan de afkorting NTC - Negatieve temperatuurcoëfficiënt , of "negatieve weerstandscoëfficiënt". De eigenaardigheid van deze thermistors is dat Bij verhitting neemt hun weerstand af. Dit is trouwens hoe de NTC-thermistor in het diagram wordt aangegeven.

Thermistoraanduiding op het diagram

Zoals u kunt zien, staan ​​de pijlen op de aanduiding in verschillende richtingen, wat de belangrijkste eigenschap van de NTC-thermistor aangeeft: de temperatuur stijgt (pijl omhoog), de weerstand daalt (pijl omlaag). En vice versa.

In de praktijk kun je in elke schakelende voeding een NTC-thermistor aantreffen. Een dergelijke thermistor is bijvoorbeeld te vinden in een computervoeding. De NTC-thermistor hebben we al op het IKAR-bord gezien, alleen daar was hij grijsgroen.

Deze foto toont een NTC-thermistor van EPCOS. Wordt gebruikt om de startstroom te beperken.

Voor NTC-thermistors wordt in de regel de weerstand bij 25°C aangegeven (voor deze thermistor is dit 8 Ohm) en de maximale bedrijfsstroom. Meestal zijn dit enkele ampères.

Deze NTC-thermistor wordt in serie geïnstalleerd op de 220V-netspanningsingang. Bekijk het diagram eens.

Omdat het in serie is verbonden met de belasting, stroomt alle verbruikte stroom er doorheen. De NTC-thermistor beperkt de inschakelstroom, die optreedt als gevolg van het opladen van elektrolytische condensatoren (in diagram C1). Een toevloed van laadstroom kan leiden tot het doorslaan van de diodes in de gelijkrichter (diodebrug op VD1 - VD4).

Elke keer dat de voeding wordt ingeschakeld, begint de condensator op te laden en begint er stroom door de NTC-thermistor te stromen. De weerstand van de NTC-thermistor is hoog, omdat deze nog geen tijd heeft gehad om op te warmen. De stroom die door de NTC-thermistor stroomt, verwarmt deze. Hierna neemt de weerstand van de thermistor af en interfereert deze praktisch niet met de stroom die door het apparaat wordt verbruikt. Dankzij de NTC-thermistor is het dus mogelijk om een ​​"soepele start" van het elektrische apparaat te garanderen en de gelijkrichtdiodes te beschermen tegen defecten.

Het is duidelijk dat terwijl de schakelende voeding is ingeschakeld, de NTC-thermistor zich in een "verwarmde" toestand bevindt.

Als er elementen in het circuit uitvallen, neemt het stroomverbruik meestal sterk toe. Tegelijkertijd zijn er vaak gevallen waarin een NTC-thermistor als een soort extra zekering dient en ook uitvalt als gevolg van overschrijding van de maximale bedrijfsstroom.

Het uitvallen van de sleuteltransistors in de voeding van de lader leidde ertoe dat de maximale bedrijfsstroom van deze thermistor werd overschreden (max. 4A) en dat deze doorbrandde.

PTC-weerstanden. PTC-thermistors.

Thermistoren, waarvan de weerstand toeneemt bij verhitting, worden posistoren genoemd. Het zijn ook PTC-thermistors (PTC - Positieve temperatuurcoëfficiënt , "Positieve weerstandscoëfficiënt").

Het is vermeldenswaard dat posistoren minder wijdverspreid zijn dan NTC-thermistors.

PTC-weerstanden zijn gemakkelijk te vinden op de printplaat van elke kleuren-CRT-tv (met een beeldbuis). Daar wordt het in het demagnetisatiecircuit geïnstalleerd. In de natuur zijn er zowel posistoren met twee aansluitingen als posistoren met drie aansluitingen.

De foto toont een vertegenwoordiger van een posistor met twee aansluitingen, die wordt gebruikt in het demagnetisatiecircuit van een kinescoop.

De werkvloeistof van de posistor wordt in de behuizing tussen de veerklemmen geïnstalleerd. In feite is dit de posistor zelf. Uiterlijk ziet het eruit als een tablet met een contactlaag die aan de zijkanten is gespoten.

Zoals ik al zei, worden posistoren gebruikt om de beeldbuis, of beter gezegd het masker, te demagnetiseren. Als gevolg van het magnetische veld van de aarde of de invloed van externe magneten raakt het masker gemagnetiseerd en wordt het kleurenbeeld op het kinescoopscherm vervormd en verschijnen er vlekken.

Waarschijnlijk herinnert iedereen zich het karakteristieke "clang" -geluid wanneer de tv wordt ingeschakeld - dit is het moment waarop de demagnetisatielus werkt.

Naast posistoren met twee aansluitingen worden op grote schaal posistoren met drie aansluitingen gebruikt. Zoals deze.

Het verschil met die met twee aansluitingen is dat ze uit twee "pil"-posistors bestaan, die in één behuizing zijn geïnstalleerd. Deze “tabletten” zien er precies hetzelfde uit. Maar dat is niet waar. Naast het feit dat de ene tablet iets kleiner is dan de andere, is hun weerstand bij koude (bij kamertemperatuur) anders. De ene tablet heeft een weerstand van ongeveer 1,3 ~ 3,6 kOhm, terwijl de andere slechts 18 ~ 24 Ohm heeft.

Posistors met drie aansluitingen worden ook gebruikt in het demagnetisatiecircuit van de kinescoop, zoals die met twee aansluitingen, maar hun verbindingscircuit is enigszins anders. Als de posistor plotseling uitvalt, en dit gebeurt vrij vaak, verschijnen er vlekken met een onnatuurlijke kleurweergave op het tv-scherm.

En condensatoren. Ze zijn niet gemarkeerd, wat identificatie lastig maakt. Qua uiterlijk lijken SMD-thermistors sterk op keramische SMD-condensatoren.

Ingebouwde thermistors.

Ingebouwde thermistors worden ook actief gebruikt in de elektronica. Als u een soldeerstation met punttemperatuurregeling heeft, is er een dunnefilmthermistor in het verwarmingselement ingebouwd. Thermistoren worden ook ingebouwd in de föhn van heteluchtsoldeerstations, maar daar is het een apart element.

Het is vermeldenswaard dat in de elektronica, samen met thermistors, thermische zekeringen en thermische relais (bijvoorbeeld het KSD-type) actief worden gebruikt, die ook gemakkelijk te vinden zijn in elektronische apparaten.

Nu we bekend zijn met thermistors, is het tijd.

Hallo, Habracommunity. Na het lezen van een paar artikelen over de Arduino-hub was ik verslaafd aan het in handen krijgen van dit speelgoed. En onlangs ontving ik een pakketje met een betaling. Toen ging ik aan de slag met LED's en wilde ik iets serieuzers. Ik besloot een eenvoudige thermometer te maken met alleen een thermistor, een weerstand van 10 kOhm en een LCD-display. Als iemand geïnteresseerd is in wat er is gebeurd, kijk dan eens naar de kat.

Begin

Een thermistor is een variabele weerstand waarvan de weerstand verandert afhankelijk van de omgevingstemperatuur.

We hebben de volgende gegevens nodig:
Arduino Uno - 1 stuk
Thermistor - 1 st.
Weerstand met een weerstand van 10 kOhm - 1 st.
LCD-display HJ1602A - 1 st.
Verbindingsjumpers - verschillende stukken

Ik had dit allemaal, dus ik begon meteen met ontwerpen op het breadboard.

Ook de pootjes heb ik op de dag van aankoop aan het scherm gesoldeerd.

Vervolgens verbinden we het scherm met de Arduino-uitgangen. Mijn scherm heeft deze pin-out.

1 (GND) GND - Aarde
2 (VDD) 5v - Vermogen(+)
3 (VO/Contrast) - Contrastregeling (hier heb ik een variabele weerstand aangesloten)
4 (RS) - 12 - Datakanaal
5 (RW) - 11 - Datakanaal
6 (E) - 10 - Datakanaal
11 (DB4) - 5 - Datakanaal
12 (DB5) - 4 - Datakanaal
13 (DB6) - 3 - Datakanaal
14 (DB7) - 2 - Datakanaal
15 (BL1/Backlight1) - 13 - Achtergrondverlichting vermogen(+)
16 (BL2/Backlight2) - GND - Aarde (-)

Dit is de foto die we kregen.

Sluit vervolgens één been van de thermistor aan op analoge ingang A4 en een weerstand van 10 kOhm op aarde, en het tweede been van de thermistor op 5V.

Over het algemeen is dat alles. De hardware is klaar. Hier is het diagram.

Programmering

Met programmeren is alles duidelijk. Schets de broncode:

// verbind twee bibliotheken voor het werken met LCD- en wiskundige berekeningen #include #erbij betrekken LiquidCrystal-lcd (12, 11, 10, 5, 4, 3, 2); // initialiseer LCD int backLight = 13; void setup(void) ( pinMode(backLight, OUTPUT); digitalWrite(backLight, HIGH); lcd.begin(16, 2); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); ) // maak een methode voor het omzetten van sensormetingen naar graden Celsius double Getterm(int RawADC) ( double temp; temp = log(((10240000/RawADC) - 10000)); temp = 1 / (0,001129148 + (0,000234125 * temp) + (0,0000000876741 * temp * temp * temp)); temp = temp - 273.15; return temp;) // maak een methode om sensormetingen weer te geven void printTemp(void) ( double temp = Getterm(analogRead(4)); // lees metingen van de lcd-sensor . clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Temperatuur is:"); void loop(void) ( printTemp(); // roep de eerder gemaakte methode delay(1000); )

Het resultaat van het programma.

Een thermistor (thermistor) is een elektronisch element in vaste toestand dat lijkt op een constante weerstand, maar een uitgesproken temperatuurkarakteristiek heeft. Dit type elektronisch apparaat wordt doorgaans gebruikt om de analoge uitgangsspanning te wijzigen op basis van veranderingen in de omgevingstemperatuur. Met andere woorden, de elektrische eigenschappen van de thermistor en het werkingsprincipe houden rechtstreeks verband met het fysieke fenomeen: temperatuur.

Een thermistor is een temperatuurgevoelig halfgeleiderelement gemaakt van halfgeleidermetaaloxiden. Heeft meestal de vorm van een schijf of bal met gemetalliseerde of verbindingsdraden.

Dergelijke vormen maken het mogelijk dat de weerstandswaarde varieert in verhouding tot kleine temperatuurveranderingen. Voor standaardweerstanden lijkt een weerstandsverandering als gevolg van verwarming een ongewenst verschijnsel.

Maar ditzelfde effect lijkt succesvol te zijn bij de constructie van veel elektronische schakelingen waarvoor temperatuurbepaling vereist is.

Omdat het een niet-lineair elektronisch apparaat met variabele weerstand is, is de thermistor dus zeer geschikt om als thermistorsensor te werken. Dit soort sensoren worden veel gebruikt om de temperatuur van vloeistoffen en gassen te monitoren.

Als een solid-state apparaat gemaakt van zeer gevoelige metaaloxiden, werkt de thermistor op moleculair niveau.

Valentie-elektronen worden actief en reproduceren een negatieve TCR, of passief en reproduceren vervolgens een positieve TCR.

Als gevolg hiervan vertonen elektronische apparaten - thermistors - een zeer goede reproduceerbare weerstand, terwijl de prestatiekenmerken behouden blijven waardoor ze productief kunnen werken in het temperatuurbereik tot 200ºC.

Toepassing van thermistoren in de praktijk

De basistoepassing in dit geval zijn resistieve temperatuursensoren. Deze zelfde elektronische elementen, die tot de weerstandsfamilie behoren, kunnen echter met succes in serie met andere componenten of apparaten worden gebruikt.

Eenvoudige circuits voor het aansluiten van thermistors, die de werking van de apparaten als temperatuursensoren tonen - een soort spanningsomzetters door de weerstand te veranderen

Met dit aansluitcircuit kunt u de stroom regelen die door het onderdeel vloeit. Thermistoren fungeren dus feitelijk ook als stroombegrenzers.

Thermistors worden geproduceerd in verschillende typen, gebaseerd op verschillende materialen en verschillen in grootte afhankelijk van de responstijd en bedrijfstemperatuur.

Er zijn afgedichte versies van de apparaten die beschermd zijn tegen het binnendringen van vocht. Er zijn ontwerpen voor hoge bedrijfstemperaturen en compact van formaat.

Er zijn drie meest voorkomende typen thermistoren:

  • bal,
  • schijf,
  • ingekapseld.

Apparaten werken afhankelijk van temperatuurveranderingen:

  1. Om de weerstandswaarde te verlagen.
  2. Om de weerstandswaarde te verhogen.

Dat wil zeggen, er zijn twee soorten apparaten:

  1. Een negatieve TCS (NTC) hebben.
  2. Positieve TCS (PTC).

Negatieve TCS-coëfficiënt

Negatieve TCR NTC-thermistors verlagen hun weerstandswaarde naarmate de buitentemperatuur stijgt. In de regel worden deze apparaten vaak gebruikt als temperatuursensoren, omdat ze ideaal zijn voor vrijwel elk type elektronica dat temperatuurregeling vereist.

De relatief grote negatieve respons van een NTC-thermistor betekent dat zelfs kleine temperatuurveranderingen de elektrische weerstand van het apparaat aanzienlijk kunnen veranderen. Deze factor maakt NTC-modellen ideaal voor nauwkeurige temperatuurmetingen.


Thermistorkalibratie (controle) circuit: 1 - voeding; 2 - stroomrichting; 3 – elektronisch element dat wordt getest, thermistor; 4 - kalibratie-microampèremeter

NTC-thermistors, die de weerstand verminderen naarmate de temperatuur stijgt, zijn verkrijgbaar met verschillende basisweerstanden. Typisch basisweerstanden bij kamertemperatuur.

Als controlepunt (basistemperatuur) wordt bijvoorbeeld 25ºC genomen. Vanaf hier worden de waarden van apparaten van bijvoorbeeld de volgende denominaties opgebouwd:

  • 2,7 kOhm (25ºC),
  • 10 kOhm (25ºC)
  • 47 kOhm (25ºC)….

Een ander belangrijk kenmerk is de "B"-waarde. De waarde van "B" is een constante die wordt bepaald door het keramische materiaal waaruit de thermistor is gemaakt.

Dezelfde constante bepaalt de gradiënt van de weerstandsverhouding (R/T)-curve in een bepaald temperatuurbereik tussen twee temperatuurpunten.

Elk thermistormateriaal heeft een andere materiaalconstante en daarom een ​​individuele weerstandstemperatuurcurve.

De constante “B” bepaalt dus één weerstandswaarde op basis T1 (25ºC) en een andere waarde op T2 (bijvoorbeeld bij 100ºC).

Daarom zal de waarde van B de materiaalconstante van de thermistor bepalen, begrensd door het bereik van T1 en T2:

B * T1 / T2 (B * 25 / 100)

p.s. Temperatuurwaarden in berekeningen worden genomen in Kelvin-kalibratie.

Hieruit volgt dat met de waarde “B” (volgens de kenmerken van de fabrikant) van een bepaald apparaat, de elektronica-ingenieur alleen maar een tabel met temperaturen en weerstanden hoeft te maken om een ​​geschikte grafiek te construeren met behulp van de volgende genormaliseerde vergelijking:

B (T1/T2) = (T 2 * T 1 / T 2 – T 1) * ln(R1/R2)

waarbij: T 1, T 2 – temperaturen in graden Kelvin; R 1, R 2 – weerstanden bij overeenkomstige temperaturen in Ohm.

Een NTK-thermistor met een weerstand van 10 kOhm heeft bijvoorbeeld een “V”-waarde van 3455 binnen het temperatuurbereik van 25 - 100ºC.

Het voor de hand liggende punt is dat thermistors de weerstand exponentieel veranderen bij temperatuurveranderingen, dus de karakteristiek is niet-lineair. Hoe meer controlepunten er zijn ingesteld, hoe nauwkeuriger de curve is.

Gebruik van een thermistor als actieve sensor

Omdat het apparaat een actief type sensor is, heeft het een excitatiesignaal nodig om te kunnen werken. Elke verandering in weerstand als gevolg van een verandering in temperatuur wordt omgezet in een verandering in spanning.


De industrie produceert thermistors van verschillende ontwerpen, waaronder zeer nauwkeurige, betrouwbaar beschermde thermistoren voor gebruik in systemen van hoog niveau

De eenvoudigste manier om dit effect te bereiken is door een thermistor te gebruiken als onderdeel van een potentiaalverdelercircuit, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Er wordt een constante spanning geleverd aan het weerstands- en thermistorcircuit.

Er wordt bijvoorbeeld een circuit gebruikt waarbij een thermistor van 10 kOhm in serie is geschakeld met een weerstand van 10 kOhm. In dit geval zal de uitgangsspanning bij basis T = 25ºC de helft van de voedingsspanning zijn.

Een potentiaaldelercircuit is dus een voorbeeld van een eenvoudige weerstand tegen spanningsomzetter. Hier wordt de weerstand van de thermistor geregeld door de temperatuur, gevolgd door de vorming van een uitgangsspanningswaarde die evenredig is met de temperatuur.

In eenvoudige woorden: hoe warmer het thermistorlichaam, hoe lager de uitgangsspanning.

Als ondertussen de positie van de serieweerstand, RS en thermistor RTH wordt gewijzigd, zal het uitgangsspanningsniveau veranderen naar de tegenovergestelde vector. Dat wil zeggen: hoe meer de thermistor opwarmt, hoe hoger het uitgangsspanningsniveau zal zijn.

Thermistors kunnen ook worden gebruikt als onderdeel van een basisconfiguratie met behulp van een brugcircuit. De verbinding tussen weerstanden R1 en R2 stelt de referentiespanning in op de gewenste waarde. Als R1 en R2 bijvoorbeeld dezelfde weerstandswaarden hebben, is de referentiespanning de helft van de voedingsspanning (V/2).

Een met behulp van deze thermische sondebrugschakeling opgebouwde versterkerschakeling kan fungeren als een hooggevoelige differentiaalversterker of als een eenvoudige Schmitt-triggerschakeling met schakelfunctie.


Een thermistor aansluiten op een brugcircuit: R1, R2, R3 zijn gewone vaste weerstanden; Rt - thermistor; A - microampèremeter-meetapparaat

Er is een probleem met de thermistor (zelfverhittingseffect). In dergelijke gevallen is het gedissipeerde vermogen I 2 R vrij hoog en ontstaat er meer warmte dan de behuizing van het apparaat kan afvoeren. Dienovereenkomstig beïnvloedt deze “extra” warmte de weerstandswaarde, wat resulteert in valse metingen.

Een van de manieren om van het “zelfverhittingseffect” af te komen en een nauwkeurigere weerstandsverandering door de invloed van temperatuur (R/T) te verkrijgen, is door de thermistor van stroom te voorzien via een constante stroombron.

Thermistor als aanloopstroomregelaar

De apparaten worden traditioneel gebruikt als resistieve temperatuurgevoelige converters. De weerstand van de thermistor verandert echter niet alleen onder invloed van de omgeving, maar er worden ook veranderingen waargenomen door de elektrische stroom die door het apparaat stroomt. Het effect van dezelfde "zelfverhitting".

Diverse elektrische apparaten met een inductieve component:

  • motoren,
  • transformatoren,
  • elektrische lampen,
  • ander,

onderhevig aan overmatige inschakelstromen wanneer deze voor het eerst wordt ingeschakeld. Maar als een thermistor in serie in het circuit wordt geschakeld, kan de hoge initiële stroom effectief worden beperkt. Deze oplossing helpt de levensduur van elektrische apparatuur te verlengen.

Lage TCR-thermistors (bij 25°C) worden doorgaans gebruikt om de inschakelstroom te regelen. Zogenaamde stroombegrenzers (overspanningsbegrenzers) veranderen de weerstand naar een zeer lage waarde wanneer een belastingsstroom passeert.

Wanneer de apparatuur voor het eerst wordt ingeschakeld, gaat de startstroom door een koude thermistor, waarvan de weerstandswaarde vrij hoog is. Onder invloed van de belastingsstroom warmt de thermistor op en neemt de weerstand langzaam af. Dit zorgt voor een soepele regeling van de stroom in de belasting.

NTC-thermistors zijn behoorlijk effectief in het bieden van bescherming tegen ongewenst hoge inschakelstromen. Het voordeel hiervan is dat dit type apparaat hogere inschakelstromen efficiënt kan verwerken in vergelijking met standaardweerstanden.

Laten we een van de beschikbare sensoren op de Arduino aansluiten: een temperatuursensor of een thermistor.

Thermistoraanduiding op diagrammen

Thermistor- halfgeleider weerstand, waarvan de elektrische weerstand aanzienlijk afhankelijk is van de temperatuur. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de weerstand af.

Wat we willen

We bouwen een circuit met een thermistor en veranderen het aantal brandende diodes afhankelijk van de temperatuur.

Wat je nodig zult hebben

Naast al het gebruikelijke - een thermistor. Wij gebruiken B57164-K0103.

Fasen van het werk

  • Montageschema nr. 1
  • Bepalen van het bereik van temperatuurveranderingen
  • Verbetering van het schema en programma
  • Wij zijn blij met het resultaat
  • Wij genereren ideeën.

Montageschema nr. 1

We gebruiken een weerstand van 10KOm

Het circuit lijkt erg op het circuit met een knop, maar nu plaatsen we in plaats van de knop een thermistor en sluiten deze aan op analoge ingang A2.

De analoge ingang kan de sterkte van het stroomafwaartse signaal differentiëren. 0 is het minimumniveau, 1023 is het maximum. Ze zeggen 10-bits gradatie (2 10 = 1024).

Als u de thermistor helemaal verwijdert, is het signaalniveau nul, maar als u de thermistor installeert, begint er stroom doorheen te stromen en de A2-ingang binnen te gaan. Onze taak is om de voorwaardelijke spanning aan de ingang te bepalen, de minimum- en maximumlimieten in te stellen, afhankelijk van de temperatuur van de thermistor.

Programma:

ongeldige setup() (
pinModus(A2,INVOER); //A2-pin - signaalingang

Serieel.begin(9600); //communicatie met computer 9600 bps
}
lege lus() (
int t = analoogLezen(A2); //lees de waarde van A2
Serieel.println(t); //schrijf deze waarde naar de //seriële poort (voor ons is dit USB)

vertraging(10); // wacht even
}

We flashen het programma. Op het scherm vinden we de knop "Seriële monitor", klik erop.

Seriële monitorknop

Getallen verschijnen in het geopende venster - dit is een voorwaardelijke waarde die afhankelijk is van de temperatuur. Schrijf het minimale aantal op dat je hebt opgemerkt. Pak nu voorzichtig de weerstand vast - door de warmte van je handen zal de temperatuur stijgen en zullen de cijfers op het scherm toenemen. Laat dit de maximale temperatuur zijn.

Wij zijn het schema aan het verbeteren.

Laten we 3 diodes op het circuit aansluiten en ze aan poort 10-12 van het bord 'hangen'.

Wees voorzichtig met diodes.

Laat één diode oplichten bij de minimum temperatuur, 2 als de temperatuur stijgt, en alle 3 bij de maximum temperatuur.

Om dit te doen, zullen we de binnenkomende metingen in het programma kalibreren. Laat de minimumwaarde 540 zijn, het maximum (als we alle drie de diodes willen aansteken) - 600.

Laten we de waarde van de led-variabele als volgt definiëren:

int led = kaart(t,540,600,0,3);

Dus wanneer de waarden van de t-variabele veranderen van 540 naar 600 eenheden, zal de waarde van de led-variabele veranderen van 0 naar 3.

Een programma schrijven

Installatie ongeldig() (

pinModus(A2,INVOER); //A2-pin - signaalingang

Serieel.begin(9600); //communicatie met computer 9600 bps

voor (int i=10; ik<=12; i++) {

pinModus(i,OUTPUT);

lege lus() (

int t = analoogLezen(A2); //lees de waarde van A2

int led = kaart(t,540,600,0,3);

if (led>=1) (digitalWrite(10,HOOG);)

anders (digitalWrite(10,LOW);)

if (led>=2) (digitalWrite(11,HIGH);)

anders (digitalWrite(11,LOW);)

if (led>=3) (digitalWrite(12,HIGH);)

anders (digitalWrite(12,LOW);)

Serieel.println(t); //schrijf deze waarde naar de //seriële poort (voor ons is dit USB)

vertraging(10); // wacht even

Nou ja, alles lijkt te werken.

Bedenk waar u het samengestelde circuit kunt gebruiken.

Wat als de diodes worden vervangen door iets anders?

Probeer nog een paar diodes aan te sluiten om de temperatuur nauwkeuriger weer te geven.