Ответы:
NTC (отрицательный температурный коэффициент) термисторы изменяют свое эффективное сопротивление по температуре. Наиболее распространенным уравнением, используемым для моделирования этого изменения, является уравнение Стейнхарта-Харта . Он использует три коэффициента, чтобы охарактеризовать материал NTC с большой точностью.
Уравнение Стейнхарта – Харта является моделью сопротивления полупроводника при различных температурах. Уравнение:
где:
- - температура (в градусах Кельвина)
- - сопротивление при Т (в омах)
- , B и C - коэффициентыСтейнхарта – Харта,которые варьируются в зависимости от типа и модели термистора и диапазона температур, представляющих интерес. (Наиболее общая форма применяемого уравнения содержит член ( ln ( R ) ) 2 , но им часто пренебрегают, поскольку он обычно намного меньше других коэффициентов и поэтому не показан выше.)
- уравнение Стейнхарта-Харта - Википедия, Свободная энциклопедия
Многие производители предоставляют примечания по применению (например, здесь ), подробно описывающие, как откалибровать данный NTC, если вы хотите точность выше заявленной производственной погрешности.
Предоставленный B-коэффициент можно использовать в упрощенном уравнении Стейнхарта-Харта, как описано в статье «Термистор Википедии» в разделе «Уравнение параметра B» .
Используйте его как одну ногу (скажем, «верхнюю» ногу) в цепи делителя напряжения с другой ногой, являющейся известным сопротивлением. Измерьте напряжение в средней точке делителя (например, с помощью аналого-цифрового преобразователя). Выведите сопротивление термистора из измеренного напряжения как:
Используйте уравнение:
в вашем случае , B = 4050 и T 0 = ( 273 + 25 ) = 298 . Вставьте эти числа, а также измеренное сопротивление термистора в уравнение и выведите температуру в Кельвинах.
Прочитайте эту статью в Википедии для более подробной информации.
Кривая практически прямая от 0 ° C до 60 ° C, что достаточно для многих применений.
В этом ответе я покажу, как в некоторых случаях вы можете получить почти идеальную (15 ppm) линейную кривую в ограниченной области только с помощью последовательного резистора.
edit
Если у вас нет денег на резистор, вам придется либо использовать уравнение Стейнхарта-Харта, на которое ссылаются Ник и Викачу, либо использовать справочную таблицу и интерполяцию. Недостаток обоих заключается в том, что им нужно больше памяти: Steinhart-Hart содержит логарифм, для которого вам понадобится библиотека с плавающей запятой (я предполагаю, что ваш микроконтроллер не имеет ALU с плавающей запятой). Таблица поиска также требует некоторой памяти и может не дать вам большей точности, чем линеаризованная функция, если вам придется ее интерполировать.
NTC имеет нелинейный отклик на температуру.
Вы можете определить сопротивление термистора, измерив напряжение на нем в цепи делителя потенциала. Тогда вы можете получить сопротивление из этого, используя закон Ома.
Например, допустим, что у вас есть источник питания 5 В, используйте резистор 1 кОм последовательно с NTC, и если вы измеряете 0,5 В, просто разделите 1 кОм на 0,5 В и получите 10 кОм в качестве сопротивления.
Вам также нужно, и «фиксированная» температура в Кельвинах, а при этой температуре - ее сопротивление. Это обычно дается при комнатной температуре.
Затем, учитывая эти детали, поместите это в это уравнение, чтобы получить T
температуру.
Существует несколько способов (как с точки зрения аналоговых схем, так и с точки зрения программного обеспечения) использовать термисторы для измерения температуры.
Краткий ответ примерно таков:
Здесь есть ряд тонкостей, поэтому для дальнейшего прочтения вы, возможно, захотите ознакомиться с этой моей статьей о формировании термисторного сигнала - надеюсь, это поможет!