Ejemplo Básico De Termistor NTC Y Arduino: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Como hemos visto em um tutorial anterior, aunque com um microcontrolador não podemos medir diretamente uma resistência, podemos hacer uso de um divisor de tensão para transformar o valor de uma resistência em um equivalente de voltaje.

Aunque con ello podríamos construir um ohmímetro (medidor de resistencia) básico, não é mais que o uso, mas prático que podemos dar.

Existen varios componentes básicos en electrónica que detectan las variaciones de algún parametro en el ambiente y lo transforman en una variación de resistencia. Esta é uma característica que podemos explorar positivamente (también tiene su contraparte negativa, cuando esperamos estabilidad de los componentes) para emplear sensores básicos com nuestro microcontrolador.

Podemos emplear diferentes sensores para diferentes parámetro que busquemos medir, pero en este ejemplo emplearemos el más común: un termistor.

Etapa 1: Termistores: NTC Y PTC

En la inmensa mayoría in cases, the type of termistores that if usan son NTC (siglas in English of Coeficiente of Temperatura Negativo). Por exemplo, dos tipos de termistores: NTC e PTC.

Su diferencia es muy simple, la forma en la que varía su resistencia es inversa. Em um NTC si aumenta la temperatura disminuye la resistencia; em um PTC ao aumentar a temperatura aumenta a resistência.

Un usual de los PTC, por sus características, es en sistema de protecção de circuitos, en forma de fusibles regenerables. Si hacemos pasar mayor corriente por un fusible de la que permite sua denominação, se fundirá y deberemos cambiarlo (con lo que ello implica se trata de um aparato de consumo que não deva abrir quien nenhum tenga un mínimo de conocimiento en electricidad y electrónica).

Com os fusíveis regeneráveis (várias denominações de feno: fusível redefinível, polifusível, polyswitch, PPTC …) si se tiver passado mais corriente da permissão, o elemento se calentará e aumentar sua resistência em vários órdenes de magnitude dejará de alimentarse o circuito. Cuando el elemento se enfrenta de novo, volverá a su funcionamiento normal.

É habitual encontrar as placas de desarrollo como o Arduino, aunque no caso do Arduino simplesmente actuean como a protecção do porto USB e no del conjunto de la alimentación. Sea como sea, ¡lo mejor es no tener que probar que el fusible funcione!

Respecto a nuestro NTC no hay mucho más que decir, su funcionamiento es simples: mayor temperatura -> menor resistencia y con ello, mayor flujo de corriente eléctrica que podemos medir como uma diferença de voltaje gracias a nuestro divisor de tensión.

Etapa 2: Montaje

En nuestra configuração hemos elegido que o termistor sea R1 mientras que R2 será una resistencia de valor fijo. El montaje se pode ver claramente en los esquemas sin que ofrezca demasiada duda. Aplica a entrada analógica A0 para obter o retorno do resultado do divisor de tensão.

Seleccionar la resistencia apropiada es algo que debemos valorar en base al rango de temperatura que pensamos medir. Em um termistor NTC de 10K, su valor de 10K se alcanzará entorno a los 25ºC.

Por lo geral, não será necessário mudar o valor de esta resistência, 25ºC entrar na escala habitual de medicina deste tipo de NTC, depois de manter as esperamos habituais medir a temperatura em um horno ou em um congelador, podemos escoger uma resistência distinta.

O que debemos é tomar uma resistência do valor igual (más cercano) ao valor do NTC no centro da escala que vai a trabalhar no NTC. Si por ejemplo esperamos medir a temperatura entre -20ºC e -10ºC, es mejor que usemos una resistencia fija de 70KΩ que de 10KΩ.

Para obtener o valor que mejor se ajuste a nuestras necesidades debemos medir diretamente la resistencia del NTC en unas condiciones determinadas (con un polímetro, por ejemplo) ou bien consultar alguna de las tablas precalculadas. As características de NTC de 10K não permitirão gran margen de características entre fabricantes.

Etapa 3: materiais

Para este montaje vamos a emplear los siguientes materiales y herramientas

1x Placa Nano

1 tábua de pão de 400 pontos

1x Termistor NTC de 10K

1x Resistencia de 10K

Etapa 4: Transformar La Resistencia En Temperatura

A cada momento, a nova montagem nos podria devolver simplemente el voltaje resultado do divisor de tensao, que podemos transformar em resistencia como ya vimos em otro tutorial. Pero a nosotros la resistencia no dice nada, ¡queremos la temperatura!

Podríamos felizmente pensar que la resistencia se transforma em temperatura com uma simples troca entre unidades equivalentes. Igual que quien transformas en pulgadas. Hay en la red muchos ejemplos que hacen poco más que eso, pero su precisión es muy muy dudosa.

Los termistores NTC no tienen un comportamiento lineal, una variación de la resistencia puede significar un cambio de temperatura mayor o menor, dependiendo de la temperatura. Es por ello que no nos llega con emplear un factor de conversión. Si lo queremos hacer realmente bom, debemos emplear o melhor o modelo beta ou melhor o modelo Steinhart-Hart. O segundo é mais preciso que o primeiro, aunque existen otras limitaciones de exactitud que se van a hacer evidentes antes.

En ambos os casos debemos conocer varios parámetros específicos del termistor que estamos empleando, en ocasiones los fabricantes ofrecen un dato genérico, pero siempre es mejor calcullo haciendo mediciones del propio termistor. Debemos cuanto menos tener 3 mediciones de temperatura y resistencia, on the medio y ambos extremos de la escala.

Las ecuaciones para ambos modelos se pueden encontrar en la red de manera sencilla, aunque para mucha gente é possível que sea algo engorroso el solucionarlas para obtener los parámetros deseados. Por ello podemos hacer uso de una calculadora específica:

En ella introduz os pares de dados que hemos medido e nos chega los parámetros para ambos modelos. Se não for possível, que hagamos una lectura precisa de los valores de nuestra NTC, podemos consultar una tabla genérica e tomar de ahí los pares de valores para introducir en la calculadora. Perde a precisão e ajuste.

Etapa 5: Código

Todo lo que hemos explicado antes, lo hemos transformado en código. Simplemente debemos introducir los parámetros A, B e C (que hemos obtenido de la calculadora) y además la R2 que estemos using.

Los cálculos los hará la función que hemos definido y nos devolverá el resultado. Para a configuração que tenemos e resolução da leitura que pode ter Arduino, a precisão oscila entorno a 0.1ºC.