热敏电阻是对热敏感的电阻 - 即它们的电阻随温度变化而变化。所有电阻都具有这种特性,但专用热敏电阻更灵敏 - 更容易更准确地测量温度。热敏电阻有两种:正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)。PTC热敏电阻通常用作热切断 - 电阻随温度升高而增加,这在安全系统中是有用的特性。NTC则相反 - 电阻随着温度的升高而降低。这是我们在这个项目中使用的那种热敏电阻。
我们使用Steinhart-Hart方程近似温度和阻力之间的关系 :
其中,&是Steinhart-Hart参数,是以欧姆为单位的电阻,是以开尔文为单位的温度。
对于NTC热敏电阻,更容易将该等式重新表述为:
其中是热敏电阻(通常298.15K)的基准温度时, 是热敏电阻(在数据表上获得)的值,并且是在基准温度下的电阻。
我们在电路中使用的热敏电阻是a ,参考温度为25°C(298.15K)。它的B值为3977 - 只是将阻力留作未知数。
测量电阻
我们都应该知道如何做到这一点。arduino具有多个模拟输入引脚,每个引脚都可以采样电位(或电压)。它将这些值数字化,您可以通过串行连接将其读回(参见Arduino部分)。
由于我们可以测量潜力,我们需要知道如何使用该值来测量阻力。要做到这一点,我们使用一个潜在的分隔符 - 电子世界中最简单的构造之一,以及每个人在学校的某个时刻学到的东西。
回想起的重要事实是,在串联电子电路中,无论测量电流是多少,电流都是恒定的,电阻元件的电位会下降。我们应用欧姆定律()推导出第一个电阻的阻值的下列等式:
我们使用10k的固定电阻,知道输入电压为5V并使用Arduino测量输出电压,所以现在我们知道热敏电阻的电阻,从而知道温度。
用Arduino测量电压
Arduinos有一些模数转换器(ADC)引脚。这些测量给定引脚的电位(参考电路板的接地) - 用外行的术语 - 电路给定点的电压。这正是我们上面介绍的潜在分配器所需要的。