熱敏電阻簡單,價(jià)格低廉,組件精確,可以輕松獲取項(xiàng)目的溫度數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程氣象站,家庭自動(dòng)化系統(tǒng)以及設(shè)備控制和保護(hù)電路是熱敏電阻理想的一些應(yīng)用。它們是模擬傳感器,因此與需要特殊庫和大量代碼的數(shù)字溫度傳感器相比,代碼相對(duì)簡單。
在本文中,我將解釋熱敏電阻的工作原理,然后我將向您展示如何設(shè)置一個(gè)帶有Arduino的基本熱敏電阻電路,該電路將溫度讀數(shù)輸出到串行監(jiān)視器或LCD。
熱敏電阻如何工作
熱敏電阻是可變電阻,可隨溫度改變其電阻。它們按照它們的電阻響應(yīng)溫度變化的方式進(jìn)行分類。在負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻中,電阻隨溫度的升高而降低。在正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻中,電阻隨溫度的升高而增加。
NTC熱敏電阻是最常見的,這是我們將在本教程中使用的類型。NTC熱敏電阻由半導(dǎo)體材料(例如金屬氧化物或陶瓷)制成,其被加熱和壓縮以形成溫度敏感的導(dǎo)電材料。
基本熱敏電阻電路
讓我們構(gòu)建一個(gè)基本的熱敏電阻電路,看看它是如何工作的,這樣你就可以在以后將它應(yīng)用到其他項(xiàng)目中。
由于熱敏電阻是可變電阻,我們需要在計(jì)算溫度之前測量電阻。但是,Arduino不能直接測量電阻,它只能測量電壓。
Arduino將測量熱敏電阻和已知電阻之間某點(diǎn)的電壓。這被稱為分壓器。分壓器的等式是:
就熱敏電阻電路中的分壓器而言,上述等式中的變量為:
V_ {out}:\ Voltage \介于\ thermistor \和\ known \ resistor \\ V_ {in}:\ V_ {cc},\ ie \ 5V \\ R1:\ Known \ resistor \ value \\ R2:\ Resistance \熱敏電阻
這個(gè)等式可以重新排列和簡化,以解決R2,即熱敏電阻的電阻:
R2 = R1 \次(\ frac {V_ {in}} {V_ {out}} - 1)
最后,Steinhart-Hart方程 用于將熱敏電阻的電阻轉(zhuǎn)換為溫度讀數(shù)。
連接電路
將熱敏電阻和電阻連接到Arduino,如下所示:
Arduino熱敏電阻基本設(shè)置圖
電阻值應(yīng)大致等于熱敏電阻的電阻值。在這種情況下,我的熱敏電阻的電阻是100K歐姆,所以我的電阻也是100K歐姆。
熱敏電阻的制造商可能會(huì)告訴您它的電阻,但如果沒有,您可以使用萬用表找出。如果您沒有萬用表,可以按照我們的 Arduino Ohm Meter教程,使用Arduino制作歐姆表。您只需要知道熱敏電阻的大小。例如,如果您的熱敏電阻電阻為34,000歐姆,則它是一個(gè)10K熱敏電阻。如果它是340,000歐姆,它是一個(gè)100K的溫控器。