http://sites.prenninger.com/elektronik/ntc-ptc/ntc Wels, am 2021-11-22BITTE nützen Sie doch rechts OBEN das Suchfeld [ ] [ Diese Site durchsuchen]DIN A3 oder DIN A4 quer ausdrucken *******************************************************************************I** DIN A4 ausdrucken (Heftrand 15mm / 5mm) siehe http://sites.prenninger.com/drucker/sites-prenninger********************************************************I* 015_b_PrennIng-a_elektronik-ntc.ptc-ntc (100 Seiten)_1a.pdfDas Wort Thermistor setzt sich aus dem englischen Begriff THERMally sensitive resISTOR zusammen. Temperaturmessung mit NTC Thermistoren Online RECHNER Steinhart-Hart-Gleichung Quelle: https://devxplained.eu/de/blog/temperaturmessung-mit-ntcs EXP ODER e ^ Rt = R25 * exp ( B * (1/T1 - 1/T2 ) Rt = R25 * e ^ ( B * (1/T1 - 1/T2 ) Rt =10000*EXP(4000*(1/(273,15+0) - 1/(273,15+25))) = 34140,6 Ohm bei 0 °C Rt =10000*2,718281828459^(4000*(1/273,15 - 1/298,15)) = 34140,6 Ohm bei 0 °C Rt = R25 * exp ( B * (T2-T1) / (T2*T1) )
Rt = R25 * e ^ ( B * (T2-T1) / (T2*T1) )
Rt =10000*EXP(4000*((273,15+25) - (273,15+0)) / ((273,15+25) * (273,15+0))) = 34140,6 Ohm bei 0 °C Rt =10000*2,718281828459^(4000*((273,15+25) - (273,15+0)) / ((273,15+25) * (273,15+0))) = 34140,6 Ohm bei 0 °C R1 = Rt = R0= gesucht R2 = R25 = 10k = 10000 Ohm (NTC Nennwiderstand bei 25 °C) T1= 0 °C = 273,15K ist die aktuelle zu messende Temperatur in Kelvin Grad. T2 = 25 °C = 298,15K ist die NTC Referenztemperatur bei 25 °C aber in Kelvin T1, T2: Absolute temperature (K) (T1 = 273,15K + T1 in °C) R1, R2: Zero power resistance (Ω) at T1, T2 B25/85 B value (K) α : Resistance / temperature coefficient T : Given absolute temperature (K) R : Zero power resistance (Ω) at given temperature T (K) B : B value (K) Steinhart-Hart-Gleichung 1/T= A0 + A1*ln(R) + A2*ln(R)2 + A3*ln(R)3 1/T= A + B*ln(R) + C*ln(R)2 + D*ln(R)3 T =1/(0,001215004541946+0,00020533494946*ln(10000)+0,00000319176316497180*(ln(10000))^2)+-0,000000029375201025*(ln(10000))^3-273,15 = 22,973 °CMit den wie folgt gekennzeichneten Begriffen:
∗ R ist Widerstand gemessen in Ohm
∗ B0, B1, B2 und B3 sind Thermistor-Materialkonstanten
∗ P ist die Leistung in Watt
∗ DC ist die Verlustkonstante des Thermisors
mit der Einheit Watt/Grad K
∗ H ist die Wärmekapazität des NTC in Joule/Grad K
∗ T ist die Temperatur in Kelvin
∗ Ta ist die Umgebungstemperatur in Kelvin
∗ dt ist die Differenz der Zeit
∗ dT ist die Temperaturdifferenz Thermometer calculator App am Handy Steinhart-Hart Equation Ln(R)=B0+B1/T+B2/T^2+B3/T^3 B0 = -4,344 B1 = 4,42985E+03 B2 = -9,5379E+04 B3 = -8,19709E+06 Widerstand 1,0E+04 Temperatur = -23,02 °C NTC Paramter für K164/220 + B0=-11.5308432841836 + B1=3799.92010884369 + B2=-145739.497346467 + B3=16270237.2871899 + R25=220 R@ 25 C = 100 ohms B1 = 4094.2 B2 = 75976 B3 = 540240 Tmax = 200 °C (473.15 K) D.C.=0.030 W/K H= 1.5 J/K Quelle: https://www.cdiweb.com/datasheets/ge_thermometrics/smtapp.pdf ********************************************************I* ARDUINO Library List - All Librarieshttps://www.arduinolibraries.info/ https://www.arduinolibraries.info/libraries Calibrate Steinhart-Hart Coefficients for Thermistors https://www.thinksrs.com/downloads/pdfs/applicationnotes/LDC%20Note%204%20NTC%20Calculator.pdf Steinhart & Hart Equation for 10k Thermistors https://www.skyeinstruments.com/wp-content/uploads/Steinhart-Hart-Eqn-for-10k-Thermistors.pdf Steinhart-Hart-Gleichung https://de.wikipedia.org/wiki/Steinhart-Hart-Gleichung Thermistor ConstantConversions - Beta to Steinhart-Hart https://www.newport.com/medias/sys_master/images/images/hdb/hac/8797291479070/TN-STEIN-1-Thermistor-Constant-Conversions-Beta-to-Steinhart-Hart.pdf Thermistor Calibration and the Steinhart-Hart Equation https://www.newport.com/medias/sys_master/images/images/h67/hc1/8797049487390/AN04-Thermistor-Calibration-and-Steinhart-Hart.pdf NTC Thermistors Steinhart and Hart Equation - Online Rechner https://www.ametherm.com/thermistor/ntc-thermistors-steinhart-and-hart-equation TDK - NTC Thermistors General technical information https://www.tdk-electronics.tdk.com/download/531116/19643b7ea798d7c4670141a88cd993f9/pdf-general-technical-information.pdf NTC Thermistor theory http://static6.arrow.com/aropdfconversion/af5a4066eb3ff3339c585daa5dbc817912b34459/50k6a.pdf Circuit Basics https://www.circuitbasics.com/arduino-thermistor-temperature-sensor-tutorial/ https://www.circuitbasics.com/how-to-set-up-the-dht11-humidity-sensor-on-an-arduino/ ********************************************************I* Tutorial: Better Thermistor Measurement on Arduino via Series Resistors & Aref Quelle: http://www.electro-tech-online.com/tools/ThermPlotV2.php http://www.electro-tech-online.com/tools/thermistor-resistance-calculator.php https://thecavepearlproject.org/2016/06/09/better-thermistor-readings-with-an-arduino-series-resistors-aref/ https://thecavepearlproject.org/2017/02/27/enhancing-arduinos-adc-resolution-by-dithering-oversampling/ https://thecavepearlproject.org/2017/04/26/calibrating-oversampled-thermistors-with-an-arduino/ Als Temperatursensor wird ein NTC (Vishay 2381 640 63222) eingesetzt. Bei der Temperatur von 25°C hat er einen Widerstand von 2,2 kOhm. Bei einem NTC (Heißleiter) sinkt der Widerstand mit steigender Temperatur. Die Widerstandswerte bei anderen Temperaturen kann man empirisch ermitteln. Ist ein Datenblatt vorhanden, kann der Widerstandswert bei gewünschter Temperatur ausgerechnet werden. Für diesen NTC sieht die Berechnungsformel wie folgt aus: Die Variablen A, B, C und D sind Werte, die aus dem Datenblatt entnommen werden können. Rref ist Widerstand bei 25°C und beträgt 2,2 kOhm. T ist die Temperatur in Kelvin. Bei einer Temperatur von 35 °C (Zieltemperatur der Testschaltung) beträgt der Widerstand des Heißleiters 1437 Ohm. Geben Sie die Gleichungen wie OBEN gezeigt in eine Excel-Tabelle ein. Temperaturmesswerte werden in die Zellen C3-C5 eingegeben; Widerstandswerte sind in die Zellen F3-F5 eingegeben. Die Ergebnisse werden in den Zellen F9-F11 angezeigt Quelle: 300_c_fritz-x_NTC Thermistor Berechnung der Variablen A, B, C & B25 nach Steinhart-Hart_1a.xls Durch Messen der Widerstandswerte RR und RT [Ω] bei zwei verschiedenen Temperaturen TR und T [K]: ![]() Formel 1.66 Der zweite Ausdruck in (Formel 1.66) ergibt sich, indem beim Umstellen Zähler und Nenner mit -1 multipliziert werden. So kommt man bei Temperaturerhöhung (T > TR) auf durchgehend positive Zahlenwerte. Typische B-Angaben betreffen die übliche Bezugstemperatur TR = 298,15 K (+ 25 °C) und verschiedene industrieübliche Meßtemperaturen T Quelle: http://www.controllersandpcs.de/lehrarchiv/pdfs/elektronik/pass01_03x.pdf Die Datenpaare (R1,T1), (R2,T2) und (R3,T3) sollten bei unterschiedlichen Temperaturen gemessen werden. Um beste Ergebnisse zu erzielen, wählen Sie Punkte so aus, dass zwei nahe an den Extremen des Betriebsbereichs liegen und ein dritter nahe der Mitte. Wenn eine Zahl eingegeben wird, klicken Sie außerhalb, um die Berechnung zu starten. Verwenden Sie niemals die Eingabetaste. Eiswürfelwasser - 50 °C - kochendes Wasser Quelle: https://www.thinksrs.com/downloads/programs/therm%20calc/ntccalibrator/ntccalculator.html https://www.thinksrs.com/downloads/pdfs/applicationnotes/LDC%20Note%204%20NTC%20Calculator.pdf MEINE SCHALTUNG - Grundschaltungen der Elektronik RN – Widerstandswert bei Bezugstemperatur TN (meistens 25°C).
RT - Widerstandswert bei Temperatur T B – Thermistorkonstante (Datenblatt) üblicher Weise B25/85 Das Widerstands-Temperatur-Verhalten wird durch die Thermistorkonstante (B), die sich aus den Materialeigenschaften des Thermistors ergibt und in Kelvin angegeben wird, beschrieben. Der B-Wert wird im Datenblatt angegeben. ODER Kann mit unten stehender EXCEL-Formel berechnet werden. Quelle: https://www.meine-schaltung.de/rechner/temperatur/ntc/ ARDUINO SketchDie aktuelle Temperatur wird im Programm in drei Schritten ermittelt:
// Temperatur-Messung mit NTC // Spannungsteiler // Arduino Nano, IDE 1.8.13 // ******************************************************************************************* #include <TM1637Display.h> // Anzeige Bibliothek #define CLK 6 #define DIO 7 TM1637Display display(CLK, DIO); int R = 9910; // Spannungsteiler, fester Widerstand float Rn = 10110; // gemessen (Ohm) float Tn = 23; // gemessen (°C) float B = 3398; // Thermistorkonstante B (errechnet) void setup() { display.setBrightness(10); display.clear(); } void loop() { float Analog_Wert = (float)analogRead (A0); // analogen Wert A0 auslesen float U_ntc = (5.2 * Analog_Wert) / 1023; // Spannung float R_ntc = (U_ntc * Rn) / (5.2 - U_ntc); // Widerstand // Temperatur-Berechnung // Rt = Rn * e hoch B*(1/T - 1/Tn) // Ausgangsformel // T = 1 / [(log(Rt/Rn)/B + 1/Tn] - 273,15 // umgestellt in °K // Tnk = 26,2 + 273,15 // °K float A1 = log(R_ntc / Rn) / B; float A2 = A1 + 1 / (Tn + 273.15); float T = (1 / A2) - 273.15; display.showNumberDecEx(T, 0b00000000, false, 4, 4); // Anzeige delay(1000); // Wartezeit } // ******************************************************************************************* Quelle: https://www.meine-schaltung.de/schaltung/arduino/sensoren/temperaturmessung_ntc/ https://www.meine-schaltung.de/rechner/ https://www.meine-schaltung.de/rechner/temperatur/ntc/ Temperaturkoeffizient (Temperaturbeiwert) gibt die Widerstandsänderung ΔR für einen Widerstand von 1 Ω bei Erwärmung um 1K an. Der Wert wird in der Regel für die Bezugstemperatur von 20°C angegeben. Mit dem Temperaturkoeffizient kann man den Widerstand bei beliebiger Temperatur berechnen. Sofern die Abhängigkeiten annähernd linear verlaufen, kann folgende Formel eingesetzt werden: Beispiel Ein Widerstand hat bei der Temperatur von 20°C einen Widerstandswert von 1000 Ohm. Sein Temperaturkoeffizient beträgt 4,21 * 10-3 1/K. Welchen Widerstandswert erreicht er bei der Temperatur 45 °C? Quelle: https://www.meine-schaltung.de/rechner/temperatur/temperaturkoeffizient/ https://www.meine-schaltung.de/rechner/ PT100 Bei dem Pt100 handelt es sich um einen Platin-Messwiderstand, der sehr häufig in der industriellen Messtechnik zum Einsatz kommt. Pt100 hat bei einer Temperatur von 0°C einen Widerstand von 100 Ohm. Rechner für Bereich -200 bis 850°C. Welchen Widerstand hat der PT100 bei 30°C?
Bei 30°C beträgt der Widerstand des PT100 111,67 Ohm. Quelle: https://www.meine-schaltung.de/rechner/temperatur/pt100/ https://www.meine-schaltung.de/rechner/ eine Kalkulationstabelle mit denselben Gleichungen zu verwenden und die gesamte Antwort zu zeichnen. Als letzte Kontrolle messe ich jedoch gerne die Spannung am ADC-Eingangspin und berechne die Temperatur mit diesem Taschenrechner, um sicherzustellen, dass ich keinen dummen Fehler gemacht habe. https://www.giangrandi.org/electronics/ntc/ntc.shtml Quelle: 300_b_fritz-x_Temperatur Alarm § NTC2,2k LM311 RT424012 _1a.pdf https://www.meine-schaltung.de/schaltung/el/temperatur/temperatur_erreicht_heizung_aus/ https://www.meine-schaltung.de/rechner/ 300_b_fritz-x_Temperatur erreicht - Heizung AUS § NTC2,2k LM311 NE555_1a.pdf https://www.meine-schaltung.de/schaltung/el/temperatur/temperaturalarm/ https://www.meine-schaltung.de/rechner/ 300_b_fritz-x_Temperaturüberwachung UGW IO OGW § NTC10k TCA965_1a.pdf https://www.meine-schaltung.de/schaltung/el/temperatur/ntc_steuert_heizung_und_luefter/ https://www.meine-schaltung.de/rechner/ 1.4 Heißleiter (NTC-Widerstände) 1.4.1 Grundlagen • R T Widerstandswert [Ω] bei Temperatur T [K], • R R Widerstandswert [Ω] bei Bezugstemperatur TR in K (z. B. R25 bei T25 = 298,15 K), • B25/85 Thermistorkonstante [K)] Der Wert bestimmt den Verlauf der R-T-Kennlinie Der Temperaturkoeffizient Der Temperaturkoeffizient (αR oder TC) wird typischerweise in Prozent je Temperaturgrad angegeben (%/K oder %/°C). Da die R-T-Kennlinie nichtlinear ist, gilt der Wert strenggenommen nur in einem Punkt (Bezugstemperatur TR, Bezugswiderstand RR). Der Temperaturkoeffizient ergibt sich aus dem Anstieg der R-T-Kennlinie in diesem Punkt Bild 1.67 Die untere Formel in (1.67) betrifft die praktische Berechnung aus zwei Punkten der Kennlinie (aus Tabellen oder Diagrammen abgelesen oder meßtechnisch ermittelt). Braucht man den Temperaturkoeffizienten für eine bestimmte Temperatur TR, wählt man T1 und T2 so, daß TR in der Mitte des Intervalls zu liegen kommt: T1 < TR < T2*. Beispiel: gesucht ist der TC für TR = 50 °C. Dann wählt man z. B. T1 = 49 °C und T2 = 51 °C. z. B. in einer Tabelle ähnlich Abb. 1.80.*: T1 ist der nächst-niedrigere, T2 der nächst-höhere Temperaturwert, Bei bekannter Thermistorkonstante B läßt sich der Temperaturkoeffzient für eine beliebige Bezugstemperatur TR wie folgt bestimmen: ![]() Temperaturbestimmung – die typische Meßaufgabe Bekannt sind der B-Wert und der Nennwert R25, gemessen wurde ein Widerstandswert RT. Daraus ist die aktuelle Temperatur T zu bestimmen. Durch Umstellen von (1.66) ergibt sich Die untere Formel 1.69b ist zugeschnitten für eine Bezugstemperatur von 25 °C. Die Temperatur kann auch über den Temperaturkoeffizienten TC näherungsweise bestimmt werden. Aus (1.67)* ergibt sich die Differenz ∆T zur Bezugstemperatur *: Mit Differenzenquotienten ∆R/∆T anstelle des Differentialquotienten. Beide Formeln (1.69), (1.70) sind ungenau. Die Abweichung wächst mit dem Temperaturbereich. Je größer die Differenz zwischen Bezugstemperatur TR und Meßtemperatur T, desto größer der Fehler. (1.70) ist rechnerisch einfach, aber eine sehr grobe Näherung (die Formel gilt strenggenommen nur für kleine Abweichungen von der jeweiligen Bezugstemperatur). Rechnet man mit der Thermistorkonstanten B ((1.68), (1.69)), so können sich Fehler in folgenden Größenordnungen ergeben (nach [1.23]): • mehr als +-1 % über einen Temperaturbereich zwischen 0 °C und + 100 °C, • um +- 5 % über den gesamten Temperaturbereich eines typischen Heißleiters Toleranzen Es gibt zwei Arten der Toleranzspezifikation und dementsprechend zwei Ausführungen von Heißleitern: • Point Matching. Die Toleranzangabe gilt für eine einzige Bezugstemperatur. Das ist zumeist + 25°C, kann aber auch eine anwendungsspezifischer Wert sein (z. B. 0 °C für Typen, die als Temperaturfühler in Kühlschränken vorgesehen sind). • Curve Tracking. Die Toleranzangabe gilt für einen Temperaturbereich (z. B. zwischen 0 und + 70 °C); es wird also eine maximale Abweichung von einem bestimmten Verlauf der R-T-Kurve gewährleistet. Quelle: http://www.controllersandpcs.de/lehrarchiv/pdfs/elektronik/pass01_03x.pdf Steinhart-Hart equation Steinhart-Hart-Gleichung
In der Praxis funktioniert die lineare Näherung (oben) nur bei einer kleinen Temperatur
Bereich. Für genaue Temperaturmessungen ist die Widerstands-/Temperaturkurve von
das Gerät muss näher beschrieben werden. Die Steinhart-Hart-Gleichung lautet a
weit verbreitete Näherung dritter Ordnung:
wobei a, b und c als Steinhart-Hart-Parameter bezeichnet werden und für angegeben werden müssen
jedes Gerät. T ist die Temperatur in Kelvin und R ist der Widerstand in Ohm. Zu
geben Widerstand als Funktion der Temperatur, die oben kann umgeordnet werden in:
wo Der Fehler in der Steinhart-Hart-Gleichung beträgt im Allgemeinen weniger als 0,02 °C im
Messung der Temperatur. Als Beispiel typische Werte für einen Thermistor mit a
Widerstand von 3000 Ω bei Raumtemperatur (25°C = 298,15 K) sind:
B-Parametergleichung
NTC-Thermistoren können auch mit der B-Parametergleichung charakterisiert werden, die
im Wesentlichen die Steinhart-Hart-Gleichung mit c=0.
wo die Temperaturen in Kelvin sind. Verwendung der Erweiterung nur bis zur ersten Ordnung
ergibt:
oder oder
wo
R0 ist der Widerstand bei Temperatur T0 (normalerweise 25 °C=298,15 K) Quelle: http://www.juliantrubin.com/encyclopedia/electronics/thermistor.html http://www.idc-online.com/technical_references/pdfs/electronic_engineering/Thermistor_Equation.pdfThermistor Steinhart-Hart Coefficients for Calculating Steinhart-Hart-Coefficients Excel.xls Quelle: ExampleThermistor_1a.xlsx 300_d_copley-x_AN144 Thermistor Steinhart-Hart Coefficients for Calculating_1a.pdf https://www.servo.jp/member/admin/document_upload/AN144-Thermistor-Steinhart-Hart-Coefficients.pdf Wissenschaftlicher Rechner desmos desmos Steinhart-Hart Equation https://www.mouser.at/datasheet/2/427/ntcle100-222385.pdf VISHAY 2381-640-64103 NTC-Thermistor 10k Ohm 2% -40 °C .. 0 .. +125 °C 300_c_VISHAY-x_NTC 2381 640 3-4-6 Datenblatt 10k NTC-02 serie_1a.pdf https://d-sensors.shop/media/pdf/cf/44/bf/Kennlinie_NTC-10kOhm.pdf Für die Temperatur 300_d_desmos-x_Steinhart-Hart Equation – A, B, C, D Rechner_2a.xls Für den Widerstand diese Formel Rt =10000*EXP(A1+B1/(273,15+25)+C1/(273,15+25)^2+D1/(273,15+25)^3) Quelle: https://www.desmos.com/calculator/35umtazkvy?lang=de ThermistorEin Thermistor ist eine Art von Widerstand, der verwendet wird, um zu messen Samuel Ruben erfand den Thermistor 1930 und erhielt das US-Patent Nr. 2,021,491.
wo
Wenn k positiv ist, nimmt der Widerstand mit steigender Temperatur zu, und das Gerät wird als Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten ( PTC ) oder Kaltleiter bezeichnet. Wenn k negativ ist, nimmt der Widerstand mit steigender Temperatur ab, und das Gerät wird als Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten ( NTC ) bezeichnet. Widerstände, die keine Thermistoren sind, sind so ausgelegt, dass sie ein möglichst kleines k aufweisen, damit ihr Widerstand über einen weiten Temperaturbereich nahezu konstant bleibt. Thermistoren unterscheiden sich von Widerstandstemperaturdetektoren dadurch, dass das in einem Thermistor verwendete Material im Allgemeinen eine Keramik oder ein Polymer ist, während RTDs reine Metalle verwenden. Auch das Temperaturverhalten ist unterschiedlich; RTDs sind über größere Temperaturbereiche nützlich.
Steinhart-Hart-GleichungIn der Praxis funktioniert die lineare Näherung (oben) nur über einen kleinen Temperaturbereich.Für genaue Temperaturmessungen muss die Widerstands-/Temperaturkurve des Gerätes genauer beschrieben werden. Die Steinhart-Hart-Gleichung ist eine weit verbreitete Näherung dritter Ordnung: wobei a , b und c als Steinhart-Hart-Parameter bezeichnet werden und für jedes Gerät angegeben werden müssen. T ist die Temperatur in Ohm . Um den Widerstand als Funktion der Temperatur anzugeben, kann das Obige umgeordnet werden in: wo
Der Fehler in der Steinhart-Hart-Gleichung beträgt im Allgemeinen weniger als 0,02 °C bei der Temperaturmessung. Typische Werte für einen Thermistor mit einem Widerstand von 3000 Ω bei Raumtemperatur (25°C = 298,15 K) sind beispielsweise: B-ParametergleichungNTC-Thermistoren können auch mit der B- Parametergleichung charakterisiert werden, die im Wesentlichen die Steinhart-Hart-Gleichung mit c=0 ist . wo die Temperaturen in Kelvin sind . Wenn man die Erweiterung nur auf die erste Ordnung verwendet, erhält man: oder wo
LeitungsmodellViele NTC-Thermistoren werden aus einer gepressten Scheibe oder Ladung hergestellt - es fördert sie in das leitende Band .Je mehr Ladungsträger zur Verfügung stehen, desto mehr Strom kann ein Material leiten. Dies wird in der Formel beschrieben: I = elektrischer Strom (Ampere) Der Strom wird mit einem Amperemeter gemessen. Bei großen Temperaturänderungen ist eine Kalibrierung erforderlich. Bei kleinen Temperaturänderungen ist der Widerstand des Materials bei Verwendung des richtigen Halbleiters linear proportional zur Temperatur. Es gibt viele verschiedene Größen von halbleitenden Thermistoren im Bereich von etwa 0,01 Kelvin bis 2000 Kelvin (-273,14 °C bis 1700°C). Die meisten PTC-Thermistoren sind vom "schaltenden" Typ, was bedeutet, dass ihr Widerstand bei einer bestimmten kritischen Temperatur plötzlich ansteigt. Die Bauelemente bestehen aus einer dotierten polykristallinen Dielektrizitätskonstante, die die Bildung von Potentialbarrieren zwischen den Kristallkörnern verhindert, was zu einem geringen Widerstand führt. In diesem Bereich hat das Gerät einen kleinen negativen Temperaturkoeffizienten. Bei der Curie-Punkt-Temperatur sinkt die Dielektrizitätskonstante ausreichend, um die Bildung von Potentialbarrieren an den Korngrenzen zu ermöglichen, und der Widerstand steigt stark an. Bei noch höheren Temperaturen kehrt das Material zum NTC-Verhalten zurück. Die zur Modellierung dieses Verhaltens verwendeten Gleichungen wurden in den 1960er Jahren von W. Heywang und GH Jonker abgeleitet. Eine andere Art von PTC-Thermistoren besteht darin, dass der Kunststoff kühl ist, die Kohlenstoffkörner alle miteinander in Kontakt stehen und einen leitenden Pfad durch das Gerät bilden. Wenn sich der Kunststoff erwärmt, dehnt er sich aus, zwingt die Kohlenstoffkörner auseinander und lässt den Widerstand des Geräts schnell ansteigen. Wie der BaTiO 3 -Thermistor hat dieses Gerät ein stark nichtlineares Widerstands-/Temperaturverhalten und wird zum Schalten, nicht zur proportionalen Temperaturmessung verwendet. Ein weiterer Thermistortyp ist ein Silistor , ein wärmeempfindlicher Siliziumwiderstand. Silistoren sind ähnlich aufgebaut und arbeiten nach den gleichen Prinzipien wie andere Thermistoren, verwenden jedoch Silizium als halbleitendes Komponentenmaterial. - Selbsterhitzungseffekte Wenn ein Strom durch einen Thermistor fließt, erzeugt er Wärme, die die Temperatur des Thermistors über die seiner Umgebung anhebt. Wenn der Thermistor zur Messung der Umgebungstemperatur verwendet wird, führt dieser Selbsterwärmungseffekt zu einem Fehler, wenn keine Korrektur vorgenommen wird. Alternativ kann dieser Effekt genutzt werden. Es kann zum Beispiel ein empfindliches Luftströmungsgerät sein, das in einem Segelflugzeug-Steiggeschwindigkeitsinstrument verwendet wird, das elektronische Variometer, oder als Zeitgeber für ein Relais dienen, wie es früher in Telefonzentralen der Fall war. Die elektrische Leistungsaufnahme des Thermistors beträgt nur Pe=IV Diese Energie wird in Wärme umgewandelt und diese Wärmeenergie wird an die Umgebung abgegeben. Die Übertragungsgeschwindigkeit wird durch das Newtonsche Abkühlungsgesetz gut beschrieben: Pt=K(T(R)-To) Im Gleichgewicht müssen die beiden Raten gleich sein. Pe=Pt Der Strom und die Spannung am Thermistor hängen von der jeweiligen Schaltungskonfiguration ab. Wenn als einfaches Beispiel die Spannung am Thermistor konstant gehalten wird, gilt nach dem Ohmschen Gesetz I = V / R und die Gleichgewichtsgleichung kann für die Umgebungstemperatur als Funktion des gemessenen Widerstands des Thermistors gelöst werden: V^2 T0 = T(R) - -------- KR Sie wird im Allgemeinen für den Thermistor in ruhender Luft und in gut gerührtem Öl angegeben. Typische Werte für einen kleinen Glasperlen-Thermistor sind 1,5 mW/°C in ruhender Luft und 6,0 mW/°C in gerührtem Öl. Wenn die Umgebungstemperatur im Voraus bekannt ist, kann ein Thermistor verwendet werden, um den Wert der Verlustkonstante zu messen. Beispielsweise kann der Thermistor als Durchflusssensor verwendet werden, da die Verlustkonstante mit der Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids am Thermistor vorbei ansteigt. Anwendungen
Verweise
Hersteller
Siehe auch
Quelle: http://snst-hu.lzu.edu.cn/zhangyi/ndata/Thermistor.html Temperature Measurement using Arduino and a Thermistor ARDUINO Sketch
#include <math.h> #include "LiquidCrystal.h" LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7); float A = 1.009249522e-03, B = 2.378405444e-04, C = 2.019202697e-07; float T,logRt,Tf,Tc; float Thermistor(int Vo) { logRt = log(10000.0*((1024.0/Vo-1))); T = (1.0 / (A + B*logRt + C*logRt*logRt*logRt)); Tc = T - 273.15; // Convert Kelvin to Celcius Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Convert Kelvin to Fahrenheit return T; } void setup(){ lcd.begin(16,2); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" Digital"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" Temperature"); delay(8000); lcd.clear(); lcd.print(" Shashwat__Raj"); delay(8000); lcd.clear(); } void loop() { lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Temp:"); lcd.print((Thermistor(analogRead(0)))); lcd.print("k "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print((Tc)); lcd.print(" C ;"); lcd.setCursor(9,1); lcd.print((Tf)); lcd.print(" F"); delay(800); } Quelle: https://create.arduino.cc/projecthub/shashwatraj98765/how-to-make-digital-temperature-measurement-device-1e2175 https://create.arduino.cc/projecthub/IoT_hobbyist/arduino-send-temperature-to-web-via-serial-a36abf https://create.arduino.cc/projecthub/projects/tags/temperature https://create.arduino.cc/projecthub/whitebank/temperature-measuring-automatic-and-voice-inform-4d6acf https://create.arduino.cc/projecthub/Boyler88/counting-and-taking-temperatures-for-you-69fbf8 https://create.arduino.cc/projecthub/abishek-bhalaaji/arduino-based-digital-temperature-sensor-76e16c https://disipio.wordpress.com/2009/07/17/temperature-measurement-using-arduino-and-a-thermistor/ https://www.circuitbasics.com/arduino-thermistor-temperature-sensor-tutorial/ https://create.arduino.cc/projecthub/Marcazzan_M/how-easy-is-it-to-use-a-thermistor-e39321 https://www.ametherm.com/blog/thermistor/arduino-and-thermistors https://www.electronicwings.com/arduino/thermistor-interfacing-with-arduino-uno https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/arduino-thermistor-interfacing-code-circuit https://solarduino.com/how-to-use-ntc-thermistor-to-measure-temperature/ https://mechatrofice.com/arduino/measure-temperature-arduino-ntc-thermistor https://learn.adafruit.com/thermistor/using-a-thermistor Digi-Key Wie man mit Thermistoren die temperatur genau messen kann Der einfachste Ansatz ist die Verwendung einer einfachen, konstanten
Spannungsquelle und einer Spannungsteilerschaltung (Abbildung 3). Die
Ausgangsspannung (VTEMP) kann mit Gleichung 3 berechnet werden: R1 x R2 V = --------------------- R1 + R2 Abbildung 3: Eine einfache Anordnung aus Spannungsquelle und Widerstandsspannungsteiler reicht im Prinzip aus, um den Thermistorwiderstand entsprechend VTEMP zu messen. In der Praxis ist es natürlich oft besser, eine ratiometrische oder Brückentopologie zu verwenden, um die Auswirkungen von Schwankungen der Stromversorgung und des Bias-Widerstands zu minimieren. Eine alternative Anordnung, die in vielen Designs bei der Messung von Widerstand und Widerstandsänderungen bevorzugt wird, ist die Verwendung einer Konstantstromquelle (Abbildung 4). Hier kann VTEMP mit Gleichung 4 berechnet werden: V = I x R Abbildung 4: Aufgrund der verbesserten Leistung und Steuerung
der Spannungsablesung wird häufig eine Stromquelle anstelle einer
Spannungsquelle und eines Spannungsteilers verwendet. Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Bandgap_voltage_reference Verwandte Artikel (Digi-Key):
Referenzen:
Quelle: https://www.digikey.at/de/articles/how-to-accurately-sense-temperature-using-thermistors Thermistor MathematicsThermistor Characteristicsa, b, c sind Parameter, die ausgewählt werden, um die Gleichung an die Widerstandskennlinie anzupassen. R ist der Thermistorwiderstand (?). T ist die Thermistortemperatur (K) Obwohl die Steinhart-Hart-Gleichung genau sein mag, habe ich festgestellt, dass sie für die Verwendung durch einen analogen Designer in einer Hardwareanwendung nutzlos ist. Es ist einfach zu schwierig, mathematisch ohne erhebliche Softwareressourcen zu arbeiten.
Die ?-Parametergleichung ist für einen Analogingenieur viel interessanter. Gleichung 2 zeigt das ?-Parametermodell, wie es normalerweise gesehen wird. R0 ist der Thermistorwiderstand bei der Temperatur T0
? ist ein Kurvenanpassungsparameter.
Das ?-Parameter-Modell ist für meine Zwecke ausreichend genau und mathematisch viel einfacher zu bearbeiten als die Steinhart-Hart-Gleichung. Wir werden dieses Modell für den Rest dieses Beitrags verwenden. VOUT ist die Ausgangsspannung des Spannungsteilers NTC-Spannung RS ist der Widerstand des Serienwiderstandes gleich dem NTC-Widerstand RT(T) ist der Widerstand des Thermistors. meist R25 = 10k Beispiel für den Widerstand eines Thermistors und das linearisierte Spannungsteilerverhältnis. Schauen Sie sich Abbildung 4 genau an und Sie werden einen Wendepunkt in der Kurve sehen (452 °C und 50 °C in Abbildung 4). Am Wendepunkt ist Nach einer langen, mühsamen Herleitung (siehe Anhang unten) kann man zeigen, dass der Wendepunkt durch Ändern von RS an die gewünschte Stelle verschoben werden kann. Gleichung 4 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur des Wendepunkts und dem Wert von RS. beta = B25 = 3560K TI ist die Wendetemperatur.
T0, R0 und ? sind Thermistorparameter, die vom Thermistorhersteller angegeben werden.
Die „Faustregel“ besteht darin, RS auszuwählen, um den Wendepunkt in der Mitte Ihres Betriebstemperaturbereichs zu platzieren. Wie Sie in Abbildung 4 sehen können, trägt diese Platzierung dazu bei, die maximale Abweichung von einer Linie durch den Wendepunkt zu minimieren. Es kann jedoch nicht garantiert werden, dass dies der Punkt des minimalen Fehlers ist. Wenn ich diese Genauigkeit benötige, verwende ich numerische Methoden, um den RS zu finden, der den maximalen Fehler minimiert. Quelle: https://www.mathscinotes.com/2011/07/thermistor-mathematics/ https://en.wikipedia.org/wiki/Thermistor IN ARBEIT IN ARBEIT 106) Handy-App Thermometer Calculator Matthew Vernon Die Extended Steinhart-Hart-Formel dient zum Berechnen des NTC-Widerstandswerts bei einer bestimmten Temperatur. 1/T= A + B*ln(R/Rt) + C*ln(R/Rt)2 + D*ln(R/Rt)3 1/T=A1+B1*ln(R)+C1*ln2(R)+D1*ln3(R) 1/T= A + B*ln(R/Rt) + C*ln(R/Rt)2 + D*ln(R/Rt)3 bzw. für den Widerstand R(t)=R25 * exp(A+B/t+C/t2+D/t3) R25 ist dabei der Widerstand bei 25°C. BAPI For the 10k-2 Thermistor the "A" constants over the 0°C to 70°C temperature range are; A0 = 1,153805E-03 0,001153805 A1 = 2,257075E-04 0,0002257075 A2 = 9,469611E-07 0,0000009469611 A3 = 5,252617E-08 0,00000005252617https://www.bapihvac.co.uk/wp-content/uploads/SHH_Equation_Comments.pdf 1/T= A + B*ln(R/Rt) + C*ln(R/Rt)2 + D*ln(R/Rt)3 T
=1/(0,001153805+0,0002257075*ln(10000)+0,0000009469611*(ln(10000))^2)+0,00000005252617*(ln(10000))^3-273,15
= 28,69 °C In der Standard-Steinhart-Hart-Gleichung wird der C-Parameter auf Null gesetzt. Einige Hersteller verwenden jedoch alle 4 Koeffizienten. Im
folgenden Rechner können Sie festlegen, ob dieser Begriff verwendet
werden soll oder nicht, indem Sie ihn einfach auf Null setzen.
Ziehen Sie 273,15 ab, um Kelvin in Celsius umzurechnen.
Es
ist ratsam, eine schnelle Überprüfung der Gesundheit durchzuführen,
indem Sie die Koeffizienten und den gleichen Wert für Rt und R eingeben.
Wenn das Ergebnis nicht 25 °C beträgt, liegt ein Problem mit den Koeffizienten vor. A = A0 = 0.001215004541946 1,215004541946E-03 B = A1 = 0.00020533494946 2,0533494946E-04 C = A2 = 0.00000319176316497180 3,19176316497180E-06 D = A3 = -0.000000029375201025 -2,93752010251114E-08Steinhart-Hart-Gleichung 1/T= A0 + A1*ln(R) + A2*ln(R)2 + A3*ln(R)3 1/T= A + B*ln(R) + C*ln(R)2 + D*ln(R)3 T =1/(0,001215004541946+0,00020533494946*ln(10000)+0,00000319176316497180*(ln(10000))^2)+-0,000000029375201025*(ln(10000))^3-273,15 = 22,973 °C1/T= A + B*ln(R/Rt) + C*ln(R/Rt) 2 + D*ln(R/Rt) 3 Quelle: https://daycounter.com/Calculators/Steinhart-Hart-Thermistor-Calculator.phtml A, B, C, D Quelle: 300_fritz-x_Steinhart–Hart Coefficients Calculator - North Star Sensors_4a.xls 1/T=A0+A1ln(R)+A3ln(R)^3 0 ° C = 273,15K R= 10k Ohm A0 = A= 1.123219E-03 0,001123219 A1 = B= 2.35988061E-04 0,000235988061 A2 = C= 7.3295648E-08 0,000000073295648 T=1/(A+B*log(R)+C*(log(R))^3) Beachte, dass in Matheprogrammen und allgemein in englischsprachigen Ländern "log" zur Basis e ist, also dem deutschen "ln" entspricht. Vielleicht ist "ln" sogar nur in deutschsprachigen Ländern gebräuchlich ! ! ! ln = Natural Log (Log to the Napierian base 2.718281828...) Tc = T - 273.15; T = (1.0 / (A + B*logR2 + C*logR2*logR2*logR2)); Daher in Excel ln T=1/(A+B*ln(R)+C*(ln(R))^3) T=1/(0,001123219+0,000235988061*ln(10000)+0,000000073295648*(ln(10000))^3) = 298,149K (daher 25 °C) Quelle: https://www.ametherm.com/thermistor/ntc-thermistors-steinhart-and-hart-equation A, B, C, D Quelle: 300_c_fritz-c_
Steinhart-Hart-Temperaturkoeffizient A, B, C eines NTCs aus kleinste
größte daraus mittler Temp. berechnen_3a.xls A0 = 1,44E-03 A1 = 2,69E-04 A2 = 0 A3 = 1,68E-07 Widerstand = 10000 Ohm Temperatur = -26,165 °C 1/T=A0+A1ln(R)+A2ln(R)^2+A3ln(R)^3 vereinfacht 1/T=A0+A1ln(R)+A3ln(R)^3 ln(R) = B0+B1/(1/T)+B2/(1/T)^2+B3/(1/T)^3 For the 10k-2 Thermistor the "B" constants over the 0°C to 70°C temperature range are; B0 = -5,380125E+00 -5,380125 ( -5.380125 -5.380125E+00 ) B1 = 4,777517E+03 4777,517 (4,777.517 4.777517E+03) B2 = -1,2001468E+05 -120014,68 (-120,014.68 -1.201468E+05) B3 = -2,168775E+06 -2168775 (-2,168,775 -2.168775E+06) https://www.bapihvac.co.uk/wp-content/uploads/SHH_Equation_Comments.pdf Thermistor using Steinhart-Hart equation B0 = -4,344 -4,344 B1 = 4,42985E-03 0,00442985 B2 = -9,5379E-04 -0,00095379 B3 = -8,19709E-06 -0,00000819709 Widerstand = 10000 Ohm Temperatur 23,017 °C R= Rt*exp(A1+B1/T+C1/T2+D1/T3) Quelle: https://www.bapihvac.co.uk/wp-content/uploads/SHH_Equation_Comments.pdf ********************************************************I* 3.4 Temperaturgeregelte Lüftersteuerung Wenn die PA mit Kühlkörper im Gehäuse eingebaut werden soll, muss ein Lüfter her. Leise soll er sein und nur dann laufen, wenn es tatsächlich nötig ist. Leise Lüfter gibt es als PC-Zubehör. Große Lüfter arbeiten leiser als kleine. Verwendet wurde ein 92 mm Xilence Case Fan. Der gibt bei der Maximaldrehzahl von 1.800 U/min bei nur 19 dB Geräuschentwicklung eine Menge heiße Luft von sich. Nun muss der Lüfter nicht immer mit voller Dröhnung laufen. Also muss eine temperaturabhängige Regelung her. Das ginge sehr vornehm mit einem Microcontroller und Pulsbreitenmodulation (PWM). Der genannte Lüfter wäre dazu geeignet. Es geht aber auch einfacher, auf die altmodische analoge Tour. Da ich das Rad nicht wieder neu erfinden wollte, habe ich eine Anleihe aus dem Internet genommen [1]. Die leicht modifizierte Schaltung zeigt Abb. 3.4.1. PA fan control Abb. 3.4.1: Schaltung der temperaturgeregelten Lüftersteuerung Der NTC, R1, R3, R4 und P1 bilden eine Messbrücke, deren Spannungsdifferenz der OpAmp auswertet und verstärkt, um damit den P-Channel MOSFET auf- oder zuzusteuern. Bei Temperaturänderungen bringt der NTC die Messbrücke
aus dem aktuellen Gleichgewicht. Der temperaturabhängige Widerstand ist nach Vishay-Datenblatt nachfolgend dargestellt: VISHAY NTC 0,2-10k NTC Thermistor VISHAY 2381 640 64103 10000 Ohm B25/85= 3977K Kennlinie R25 = 4103 Abb. 3.4.2: Berechneter Widerstandsverlauf des NTC 0,2 10k 300_c_VISHAY-x_NTC 2381 640 3-4-6 Datenblatt 10k NTC-02 serie_1a.pdf Die Berechnung erfolgte mit der im Datenblatt (im Download) angegebenen
Formel und den zugehörigen Parametern A bis D (B25/B85-Wert für den NTC
0,2 10k: 3977) B25/85=3977 mat A. with Bn = 3977K 0.75 -14.6337 4791.842 -115334 -3730535 3.354016 2.569850 2.62013E-06 6.38309E-08 Rt=$C$6*EXP($G$4+$G$5/B9-$G$6/(B9*B9)-$G$7/(B9*B9*B9)) 300_c_VISHAY-x_NTC 2381 640 3-4-6 Datenblatt 10k NTC-02 serie_2a.xls Excel Tabelle im Download Mit dem Trimmer P1 wird die Temperatur eingestellt, bei der der Lüfter starten soll. Mit P2 als Mitkopplung zwischen Drain (Ausgang) und nicht invertierendem Eingang des OpAmp lässt sich die Hysterese zwischen "Lüfter Ein" und "Lüfter Aus" einstellen (Komparator mit Hysterese). Mit R5 + P2 = 47k ist die Breite der Hysteresis ca. 2V, d.h. U-NTC muss um 2 V unter die Einschaltschwelle fallen, damit wieder ausgeschaltet wird. Bei R5 + P2 = 297k ist die Breite nur noch 0,3 V, d.h. der Lüfter schaltet an der Schaltschwelle öfter ein und aus. Das RC-Glied R3/C1 bringt nach dem Einschalten durch ein langsames Aufladen von C1 (hier ca. 0,5 sec) die Brücke kurzzeitig aus dem Gleichgewicht, so dass der Lüfter mit erhöhter Spannung sicher anläuft. Die gängigen Lüfter haben eine minimale Anlaufspannung von ca. 5 bis 7 V. Quelle:Der Einstellbereich von P1, hier 30 °C bis 60°C, ist anhand der berechneten Widerstandswerte des NTC aus dem Spannungsteiler R1 / NTC für den Spannungsteiler R3 / R4 und P1 festgelegt. Es stehen drei Platinenversionen im Download zur Verfügung: IRFR5305 (DPAK) mit liegenden Trimmern (PIHER 6 mm). IRFR5305 (DPAK) mit stehenden Trimmern (PIHER 6 oder 10 mm). IRF5305 (TO220) mit stehenden Trimmern. Dieser MOSFET war gerade vorhanden. Bringt man die Platine an der Lüfterseite an, sind die stehenden Trimmer von Vorteil. Referenz [1] http://www.majer.ch/electronics/FanController/AnalogTemperatureControl/ Download pa_fan_control_circuit_pcb_1.zip excel_sheet_ntc_02-10k.zip data_sheet_ntc-02_serie.pdf
https://dl6gl.de/selbstbau-trx/2-der-rx-signalpfad.html https://dl6gl.de/selbstbau-trx/3-der-tx-signalpfad/3-3-10-watt-pa.html https://dl6gl.de/selbstbau-trx/3-der-tx-signalpfad/3-5-pa-netzteil.html https://dl6gl.de/selbstbau-trx/3-der-tx-signalpfad/3-4-temperaturgeregelte-lueftersteuerung.html ********************************************************I* ARDUINO Wie würde das in einem Programm aussehen? //Measure NTC value
byte NTCPin = A0;
const int SERIESRESISTOR = 10000;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
float ADCvalue;
float Resistance;
ADCvalue = analogRead(NTCPin);
Serial.print("Analog value ");
Serial.print(ADCvalue);
Serial.print(" = ");
//convert value to resistance
Resistance = (1023 / ADCvalue) - 1;
Resistance = SERIESRESISTOR / Resistance;
Serial.print(Resistance);
Serial.println(" Ohm");
delay(1000);
}
//end program Den Widerstand des NTC zu kennen ist schön, aber es sagt uns nicht viel über die Temperatur aus… oder doch?
Nun, viele NTCs haben einen Nennwert, der bei 25 Grad Celsius gemessen wird. Wenn Sie also einen 10k NTC haben und ihn auf 10k messen, bedeutet dies, dass er in diesem Moment 25 Grad beträgt. Das hilft dir nicht viel, wenn die Messung anders ist.
Du könntest eine Tabelle führen, in der jeder Widerstandswert für eine Temperatur steht. Diese Tabellen sind sehr genau, erfordern jedoch viel Arbeit und Speicherplatz.
Es
gibt jedoch eine Formel, die Steinhart-Hart-Gleichung, die eine gute
Näherung für die Umrechnung der Widerstandswerte eines NTC in Temperatur
liefert. Es ist nicht so genau wie die Thermistortabelle (schließlich ist es eine Annäherung), aber es ist ziemlich genau.
Die Steinhart-Hart-Gleichung sieht so aus: Das
ist eine ziemlich komplexe Gleichung, die mehrere Parameter (A, B, C)
erfordert, die wir normalerweise nicht für den normalen NTC haben. Es gibt zwei Dinge, die wir tun können. Wir können 3 Messungen mit einer kalibrierten Temperatur durchführen und dann die Parameter A, B und C berechnen. aber glücklicherweise gibt es eine Vereinfachung dieser Formel, die sogenannte B-Parameter-Gleichung. Dieser sieht wie folgt aus: Es ist die Nenntemperatur, 25 °C in Kelvin (= 298,15 K). B ist der Koeffizient des Thermistors (3950 ist ein üblicher Wert). Ro ist der Nennwiderstand des NTC (also bei 25 Grad). Nehmen wir an, wir haben einen 10Kohm NTC. Wir müssen nur R (den gemessenen Widerstand) einstecken, um T (Temperatur in Kelvin) zu erhalten, die wir dann in °C umrechnen.
Das Programm sieht wie folgt aus: //---------------
byte NTCPin = A0;
#define SERIESRESISTOR 10000
#define NOMINAL_RESISTANCE 10000
#define NOMINAL_TEMPERATURE 25
#define BCOEFFICIENT 3950
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
float ADCvalue;
float Resistance;
ADCvalue = analogRead(NTCPin);
Serial.print("Analog value ");
Serial.print(ADCvalue);
Serial.print(" = ");
//convert value to resistance
Resistance = (1023 / ADCvalue) - 1;
Resistance = SERIESRESISTOR / Resistance;
Serial.print(Resistance);
Serial.println(" Ohm");
float steinhart;
steinhart = Resistance / NOMINAL_RESISTANCE; // (R/Ro)
steinhart = log(steinhart); // ln(R/Ro)
steinhart /= BCOEFFICIENT; // 1/B * ln(R/Ro)
steinhart += 1.0 / (NOMINAL_TEMPERATURE + 273.15); // + (1/To)
steinhart = 1.0 / steinhart; // Invert
steinhart -= 273.15; // convert to C
Serial.print("Temperature ");
Serial.print(steinhart);
Serial.println(" oC");
delay(1000);
}
//------------- Dies ist natürlich kein ideales Programm. Es ist immer gut, ein paar Proben zu nehmen und sie zu mitteln.
Die folgende Funktion kann das für Sie tun: float sample(byte z)
/* This function will read the Pin 'z' 5 times and take an average.
*/
{
byte i;
float sval = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
sval = sval + analogRead(z);// sensor on analog pin 'z'
}
sval = sval / 5.0; // average
return sval;
} Es ist möglich, den Vorwiderstand und den NTC aus der 5 Volt Versorgung des Arduino zu ziehen. Die Arduino-Stromleitung hat jedoch Störungen. Für
genaue Messungen ist es besser, die 3,3 Volt Leitung als analoge
Referenz zu verwenden und den Widerstand von dort zu speisen.
fügen Sie dazu den folgenden Code in das Setup ein // connect AREF to 3.3V and use that as VCC for the resistor and NTC! Quelle: https://arduinodiy.wordpress.com/2015/11/10/measuring-temperature-with-ntc-the-steinhart-hart-formula/ ********************************************************I* 108) Arduino Measuring temperature with NTC – Steinhart-Hart Formula // TPin = Analog Pin
// THERMISTOR = NTC nominal value that is measured at 25*C
// R1 = R Serries
// A, B , C = the Steinhart–Hart coefficients, which vary depending on the type and model of thermistor and the temperature range of interest.
float f_ReadTemp_ThABC(byte TPin, long THERMISTOR, float R1, float A, float B, float C) {
int Vo = analogRead(TPin);
float Resistance = (1023 / (float)Vo) - 1; // for pull-up configuration
float R2 = R1 / Resistance;
float logR2 = log(R2); // Pre-Calcul for Log(R2)
float T = (1.0 / (A + B*logR2 + C*logR2*logR2*logR2));
T = T - 273.15; // convert Kelvin to *C
return T;
} Anwendungsbeispiel: #define THERMISTOR_CAZAN 3 // ~~~~~~ A,B,C ~~~~~~ #define A1 -0.2860629305E-03 #define B1 4.484292072E-04 #define C1 -8.321267622E-07 ... pinMode(THERMISTOR_CAZAN, INPUT); ...
th_TC = f_ReadTemp_ThABC(THERMISTOR_CAZAN, 22000, 4700, A1, B1, C1); // 22k thermistor; ABC parameters were calculated using a digital precision sensor int ThermistorPin = 0; //// which analog pin to connect
int Vo;
float R1 = 10000;
float logR2, R2, T, Tc;
float c1 = 1.009249522e-03, c2 = 2.378405444e-04, c3 = 2.019202697e-07;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Vo = analogRead(ThermistorPin);
R2 = R1 * (1023.0 / (float)Vo - 1.0);
logR2 = log(R2);
T = (1.0 / (c1 + c2*logR2 + c3*logR2*logR2*logR2));
Tc = T - 273.15;
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(Tc);
Serial.println(" C");
if ( Tc < 10 )
{
Serial.print("Temperature below 10 ");
}
delay(500); http://interactionstation.wdka.hro.nl/wiki/Thermistor 2) und vereinfachte Funktion unter Verwendung des Parameters B (Beta): z.B. bei 85°C // TPin = Analog Pin
// THERMISTOR = NTC nominal value that is measured at 25*C
// R1 = R Serries
// BETA = the coefficient of the thermistor (3950 is a common value).
// TEMPNOMINAL = usual is 25 (*C)
float f_ReadTemp_Th(byte TPin, long THERMISTOR, float R1, float BETA, int TEMPNOMINAL) {
int Vo = analogRead(TPin);
float Resistance = (1023 / (float)Vo) - 1; // for pull-up configuration
float R2 = R1 / Resistance;
float steinhart;
steinhart = R2 / THERMISTOR; // (R/Ro)
steinhart = log(steinhart); // ln(R/Ro)
steinhart /= BETA; // 1/B * ln(R/Ro)
steinhart += 1.0 / (TEMPNOMINAL + 273.15); // + (1/To)
steinhart = 1.0 / steinhart; // Invert
steinhart -= 273.15; // convert Kelvin to *C
return steinhart;
} https://robertvicol.com/tech/arduino-measuring-temperature-with-ntc-steinhart-hart-formula/ ********************************************************I* ARDUINO Thermistor based temperature sensor
http://www.savvysolutions.info/savvymicrocontrollersolutions/index.php?component=ntc-thermistor ********************************************************I*
Steinhart-Thermistor v24 coefficients Steinhart version of Thermistor library. 1/T = A + Blog(R/Rt) + Clog(R/Rt)^2 + D**log(R/Rt)^3 In the standard Steinhart-Hart equation the C parameter is set to zero. However, some manufacturers use all 4 coefficients. Typical usageConnect a Thermistor to an Analog pin and use the library to get the temperature.
https://docs.particle.io/cards/libraries/s/Steinhart-Thermistor/ https://github.com/cran/thermocouple/blob/master/R/thermocouple.R ********************************************************I* CN0545 109) Completely Integrated, 0.1°C Thermistor Measurement System Using a Low Power, Precision, 24-Bit Sigma-Delta ADCDevice Drivers Software such as C code and/or FPGA code, used to communicate with component's digital interface. AD7124 IIO Sigma-Delta ADC Linux Driver AD7124 No-OS Software ADP150 Regulator Fixed Voltage Linux Driver Quelle: https://www.analog.com/en/design-center/reference-designs/circuits-from-the-lab/cn0545.html ********************************************************I* elektor Halbleiterheft 1992 110) elektor Differenz-TemperaturindikatorMit diesem Differenz-Temperaturindikator
ist es auf einfache
Weise möglich, zwei Temperaturen
T1 und T2 zu überwachen. Als Sensoren dienen die
NTC-Widerstände R3 und R4,
die einige Meter voneinander
entfernt plaziert und über gewöhnliche
Kabel mit der
Schaltungen verbunden werden
können. z.B. zur Steuerung von Solaranlagen und Heizungen ! ********************************************************I* Temperatursensoren und Thermistoren (PTC, NTC, STS, PT1000, u.a.)Es gibt zwei
Arten von Thermistoren, die NTC Thermistoren (Negative Temperature
Coefficient) die PTC Thermistoren (Positive Temperature Coefficient). Ein PTC
Thermistor( Kaltleiter) ist ein wärmeempfindlicher Sensor, dessen
Widerstand signifikant mit der Temperatur ansteigt. Kaltleiter werden
unter anderem zum Überlastschutz und zur Strombegrenzung im Dauerbetrieb
eingesetzt. Quelle: https://www.digikey.at/de/articles/quickly-create-an-accurate-thermistor-based-temperature-sensing-circuit a Quelle: https://www.elektronikpraxis.de/temperaturmesssystem-mit-thermistoren-oder-rtd-a-718a2a10f59c628598f61ce375890a8a/ Halbleiter-Temperatursensoren: AD8494 LTC2986 ADT7422 ADT7320 ADT7422 ADT7422 ADT7320 Thermoelemente: Thermoelemente sind eine kostengünstige und recht
genaue Möglichkeit zum Messen sehr hoher Temperaturen. Ihre Funktion
beruht auf dem 1821 von Thomas Seebeck entdeckten Effekt, dass in einem
Stromkreis aus zwei verschiedenen elektrischen (metallischen ) Leitern zwischen den Kontaktstellen eine elektrische Spannung entsteht, wenn
eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden Metallen besteht. Ein Thermoelement vom Typ K (aus einer Nickelbasis- oder
Nickel-Chrom-Legierung) erzeugt beispielsweise eine Spannung von etwa 41
µV pro Grad Celsius Temperaturdifferenz und kann zum Messen von
Temperaturen über 1.000 °C eingesetzt werden. Quelle: https://www.elektronikpraxis.de/temperaturen-messen-mit-genauigkeiten-von-01-c-a-1105348/ https://de.wikipedia.org/wiki/Thermistor DIN A4 ausdrucken ********************************************************I* Impressum: Fritz Prenninger, Haidestr. 11A, A-4600 Wels, Ober-Österreich, mailto:schaltungen@schaltungen.atENDE |
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