Tengo un termistor NTC. Tiene una resistencia de potencia cero de 5kΩ a 25 ° C. Usaré la lectura y división de voltaje general pero tengo 2 preguntas.
¿Cómo calcular la resistencia en serie necesaria cuando se utiliza una fuente de 10 V?
¿Qué cambia si la resistencia en serie está en la parte superior de la pierna o en la parte inferior de la pierna?
Tengamos un divisor de voltaje con entrada de 10VDC
Si R1 es el NTC y R2 es una resistencia normal, Vout aumenta cuando la temperatura aumenta. Si R2 es el NTC y R1 es una resistencia normal, Vout disminuye cuando la temperatura aumenta.
Generalmente Vout = Vin * R2 / (R1 + R2) si pensamos que la corriente de salida = 0. Si hay una carga sustancial, la fórmula es más compleja.
La parte difícil: ¿Cómo resolvemos la temperatura si conocemos el Vout y la otra resistencia? Es un cálculo bastante complejo y debemos tener la curva de cómo la resistencia del NTC depende de la temperatura
NOTA: Vout = 0V no significa 0 grados y Vout no cambia 1V por grado. Este último también se denomina "Vout tiene dependencia no lineal de la temperatura"
En el pasado, se desarrollaron circuitos muy complejos para simplificar la dependencia entre el voltaje y la temperatura. Un ejemplo:
La selección de los componentes requiere una fuerte matemática. Pero es posible lograr lo siguiente:
Este es un puente típico para sensores físicos similares a resistencias. Los cálculos exactos están fuera del alcance de esta respuesta.
Los circuitos amplificadores operacionales aumentan las posibilidades y reducen un poco la complejidad de los cálculos. El puente puede ser reemplazado por un amplificador diferencial.
Una computadora (entrada a través de un ADC) traslada todas las dificultades al software. No elimina la necesidad de una matemática sólida, pero en el software la dependencia de temperatura-ohmios se puede tomar en cuenta exactamente. Esta es la forma utilizada también en los multímetros digitales que tienen un rango de medición de temperatura para una sonda específica.
Su otra resistencia: casi 5 kOhm, por ejemplo, 4,7 kOhm es una buena opción porque
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ADDENDUM debido al comentario: El autocalentamiento es posible compensar o reducir para no molestar.
Reducción: apague el Vin la mayor parte del tiempo o haga que el contacto térmico con el ambiente sea más efectivo
Compensación: por matemáticas duras. Si el autocalentamiento no provoca procesos de generación de calor sustanciales o que consumen calor adicional, puede asumir una fuente de calor conocida en un medio lineal. Esto requiere también el tiempo que se ha tomado en la cuenta.
Recomiendo la reducción. Mida una vez por segundo un período de 10 ms y mantenga el Vin apagado durante 990 ms. El autocalentamiento se reduce en un 99%.
Para maximizar la resolución, haga coincidir el valor del termistor a la temperatura de funcionamiento .
Por lo general, lo mejor es conectar a tierra el termistor para que no esté ejecutando su suministro (por lo general, es la referencia del ADC) donde puede captar el ruido.
Obtendrá una gran cantidad de autocalentamiento con un suministro de 10 V (con la mayoría de los termistores, especialmente en aire sin aire). Eso es 5mW. Tenga cuidado de que no especifiquen la constante de disipación en una situación poco realista (por ejemplo, agua que fluye a 1 m / s) si está operando en algo como el aire en calma.
A menudo, la resistencia en serie coincide con la resistencia NTC a temperatura ambiente para mantener la linealidad máxima. No importa mucho si está en la posición superior o inferior. Por lo general, se encuentra en la parte inferior, pero puede depender de cómo lo esté conectando con el resto del sistema y de cómo lo esté programando.
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