熱敏電阻是對熱敏感的電阻 - 即它們的電阻隨溫度變化而變化。所有電阻都具有這種特性,但專用熱敏電阻更靈敏 - 更容易更準(zhǔn)確地測量溫度。熱敏電阻有兩種:正溫度系數(shù)(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)(NTC)。PTC熱敏電阻通常用作熱切斷 - 電阻隨溫度升高而增加,這在安全系統(tǒng)中是有用的特性。NTC則相反 - 電阻隨著溫度的升高而降低。這是我們在這個項目中使用的那種熱敏電阻。
我們使用Steinhart-Hart方程近似溫度和阻力之間的關(guān)系 :
其中,&是Steinhart-Hart參數(shù),是以歐姆為單位的電阻,是以開爾文為單位的溫度。
對于NTC熱敏電阻,更容易將該等式重新表述為:
其中是熱敏電阻(通常298.15K)的基準(zhǔn)溫度時, 是熱敏電阻(在數(shù)據(jù)表上獲得)的值,并且是在基準(zhǔn)溫度下的電阻。
我們在電路中使用的熱敏電阻是a ,參考溫度為25°C(298.15K)。它的B值為3977 - 只是將阻力留作未知數(shù)。
測量電阻
我們都應(yīng)該知道如何做到這一點。arduino具有多個模擬輸入引腳,每個引腳都可以采樣電位(或電壓)。它將這些值數(shù)字化,您可以通過串行連接將其讀回(參見Arduino部分)。
由于我們可以測量潛力,我們需要知道如何使用該值來測量阻力。要做到這一點,我們使用一個潛在的分隔符 - 電子世界中最簡單的構(gòu)造之一,以及每個人在學(xué)校的某個時刻學(xué)到的東西。
回想起的重要事實是,在串聯(lián)電子電路中,無論測量電流是多少,電流都是恒定的,電阻元件的電位會下降。我們應(yīng)用歐姆定律()推導(dǎo)出第一個電阻的阻值的下列等式:
我們使用10k的固定電阻,知道輸入電壓為5V并使用Arduino測量輸出電壓,所以現(xiàn)在我們知道熱敏電阻的電阻,從而知道溫度。
用Arduino測量電壓
Arduinos有一些模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)引腳。這些測量給定引腳的電位(參考電路板的接地) - 用外行的術(shù)語 - 電路給定點的電壓。這正是我們上面介紹的潛在分配器所需要的。