Tengo un termistor NTC con R0 = 10kΩ a 25 ° y un índice de sensibilidad (B): 4080 +/- 3% (25-85 °) y tengo un amplificador operacional.
Me gustaría medir una temperatura de 20 ° a 100 ° o menos. No necesito una precisión extrema.
¿Cómo debo proceder? ¿Debo usar un circuito de puente de Wheatstone? ¿Tengo que linealizar mi curva entre resistividad y temperatura?
Gracias por tu respuesta
20 ° C a 100 ° C es un rango bastante amplio para un termistor con \ $ \ beta = 4080 \ $ - tendrá un rango dinámico grande (aproximadamente 30: 1) o tendrá que agregar algunos Partes para clasificar de una manera aproximadamente lineal.
Si mide la resistencia, puede utilizar la ecuación Steinhart – Hart para calcular la temperatura De la resistencia.
El cambio de resistencia de un termistor de 10 K para 0,1 ° C a 20 ° C es de aproximadamente -58 ohmios. A 100 ° C es más como -1.9 ohmios, por lo que la medición a temperaturas más altas tenderá a ser ruidosa o saliente (quizás ruido de cuantificación) si la medición de resistencia es lineal.
Los medidores de temperatura baratos convierten la resistencia en un recuento de frecuencia relativa (digitalmente) en comparación con una resistencia de referencia y utilizan una ecuación, sin embargo, la medición se realiza normalmente con una resolución de más de 12 bits.
La forma más sencilla con un ADC (como en su Arduino) es usar una resistencia en serie para Vdd para cerrar la resistencia del termistor a la temperatura de mayor interés para obtener una medición radiométrica. Por ejemplo, si su temperatura más importante es de 60 ° C, puede elegir algo como 2.490 K (que provocará un poco de autocalentamiento que debe evaluarse). Entonces es sencillo calcular la resistencia a partir del recuento de ADC, y luego usar Steinhart-Hart para la temperatura (o una tabla de búsqueda simple es mejor en este caso particular, que se puede calcular previamente utilizando Steinhart-Hart). No necesitas el amplificador operacional en absoluto.
Hay muchas maneras de usar un termistor NTC.
El puente de Wheatstone (no inventado por Mr Wheatstone) está un poco por encima, si no necesita mediciones precisas. Pero es un método válido, aunque un poco más complicado.
Personalmente, usaría el NTC como la mitad inferior de un divisor potencial, donde la resistencia superior le proporciona (lo suficientemente cerca) el valor medio de su ADC a la mitad de su temperatura (en su caso 60). Por lo general, no necesita un amplificador operacional con esta configuración, pero puede usar uno para aislamiento o para amplificar la variación (si su ADC es un poco basto para sus requisitos de medición).
La segunda parte de tu pregunta sobre cómo hacer que la respuesta sea más lineal; Los NTC tienden a ser bastante lineales, por lo que me sorprendería si fuera necesario. En cuanto a los datos que ha proporcionado al respecto, tiene una buena relación lineal.
Si, como asumí anteriormente, si lo introduce en un ADC de un procesador o controlador mirco, puede compensar el software. Si está conectado a algún hardware, entonces solo está mirando un punto de cruce, que debería ser fácil de calcular.
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