Thermistors NTC และ PTC คืออะไร? การผลิตโพรบเซ็นเซอร์ NTC และ PTC

เทอร์มิสเตอร์ NTC และ PTC คืออะไร? สำหรับผู้ที่ไม่เคยสัมผัสกับกทช, PTC หรือเพิ่งเคยสัมผัสกับ NTC และ PTC, พวกเขาไม่รู้ว่ากทชและพีทีซีคืออะไร. แน่นอน, มันค่อนข้างง่ายที่จะเข้าใจแนวคิดของ NTC และ PTC, แต่เมื่อคุณค้นหาข้อมูลและพบคำศัพท์ทางวิชาชีพที่น่าสับสนมากมาย, เช่นเดียวกับฮาร์ดแวร์บางอย่าง, คุณอาจจะตะลึงเล็กน้อย, หลังจากนั้น, คุณไม่เคยสัมผัสกับพวกเขาและจิตใจของคุณเต็มไปด้วยเครื่องหมายคำถาม. สำหรับผู้เริ่มต้นหรือวิศวกรซอฟต์แวร์ที่กระตือรือร้นที่จะเริ่มโครงการ, เป็นการดีที่สุดที่จะมีความเข้าใจเบื้องต้นโดยเร็วที่สุด, เรียนรู้หลักการพื้นฐาน, และรันข้อมูลที่ถูกต้องด้วยโค้ด. หลังจากทั้งหมด, การเรียนรู้เป็นแบบค่อยเป็นค่อยไป, และคุณไม่สามารถเจาะลึกหลักการของมันได้ในคราวเดียว.

หัววัดอุณหภูมิเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก PTC

เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น หัววัดอุณหภูมิ

การผลิตโพรบเซ็นเซอร์ NTC และ PTC

1. เทอร์มิสเตอร์ NTC และ PTC คืออะไร?
NTC และ PTC เป็นทั้งเทอร์มิสเตอร์, ซึ่งเป็นตัวต้านทานชนิดพิเศษที่สามารถเปลี่ยนความต้านทานตามอุณหภูมิได้. อาจกล่าวได้ว่าเป็นเซ็นเซอร์ชนิดหนึ่ง.

NTC และ PTC เป็นเทอร์มิสเตอร์ทั้งสองประเภท, ซึ่งเป็นตัวต้านทานที่ไวต่ออุณหภูมิ, โดยที่ กทช. ย่อมาจาก “ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิลบ” หมายถึงความต้านทานลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น, ในขณะที่ PTC ย่อมาจาก “ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงบวก” หมายถึงความต้านทานเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น; โดยพื้นฐานแล้ว, เทอร์มิสเตอร์ NTC มักใช้สำหรับการตรวจจับอุณหภูมิ, ในขณะที่เทอร์มิสเตอร์ PTC มักใช้สำหรับการป้องกันวงจรเนื่องจากความสามารถในการรีเซ็ตกระแสเกินด้วยตนเอง.

ข้อแตกต่างก็คือ NTC เป็นเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ, และ PTC คือเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก.

เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก (พีทีซี): ค่าความต้านทานเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น;

เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (กทช): ค่าความต้านทานลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น;

II. การประยุกต์ใช้ กทช และ PTC

1. การประยุกต์ใช้ กทช:

ใช้สำหรับการตรวจจับอุณหภูมิ, โดยทั่วไปเครื่องวัดอุณหภูมิชนิด NTC

ใช้สำหรับป้องกันไฟกระชาก, โดยทั่วไปประเภทกำลังไฟฟ้า NTCNTC Thermistor:
ความต้านทานลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น.
ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดอุณหภูมิ.
สามารถใช้เป็นเครื่องจำกัดกระแสกระชากในวงจรได้.

2. การใช้งานของ PTC ได้แก่:

ในวงจรป้องกัน, เช่น การป้องกันอุณหภูมิเกิน, การป้องกันกระแสเกิน

ในวงจรสตาร์ทอัพ
ความต้านทานเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น.
มักใช้เป็นฟิวส์รีเซ็ตตัวเองเพื่อป้องกันวงจรจากสถานการณ์กระแสไฟเกิน.
สามารถทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบความร้อนแบบควบคุมตัวเองในการใช้งานบางอย่างได้.

III. B ค่า

B ค่า: ค่าคงที่ของวัสดุ, พารามิเตอร์ที่ใช้ระบุแอมพลิจูดของค่าความต้านทานของ NTC ที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในช่วงอุณหภูมิการทำงาน, ซึ่งเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของวัสดุและกระบวนการเผาผนึก. ค่า B มักจะเป็นตัวเลข (3435เค, 3950เค).

ยิ่งค่า B มากขึ้น, ยิ่งค่าความต้านทานลดลงเร็วขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น, และค่า B ยิ่งน้อย, ตรงกันข้ามคือเรื่องจริง.

บทความนี้ไม่ได้ใช้ค่า B, แต่เพียงเพื่อความเข้าใจ. อุณหภูมิสามารถคำนวณได้ด้วยวิธีการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ B, ซึ่งสามารถเรียกว่าอัลกอริธึมอุณหภูมิเคลวินก็ได้.

4. R25
R25: ค่าความต้านทานของตัว NTC ที่ 25 ℃.

5. การวิเคราะห์หลักการ
ดูกทชเป็นตัวอย่าง, แผนผังทั่วไปมีดังนี้:

การวิเคราะห์หลักการ:
ฟังก์ชั่น ADC ใช้เพื่อรวบรวมแรงดันไฟฟ้า.
R1 และ R2 เป็นวงจรอนุกรม. ตามสูตรการแบ่งแรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทานแบบอนุกรม, เรามี:

ร=R1+R2;

จาก I=U/R=U/(R1+R2), แล้ว:

U1=IR1=คุณ(R1/(R1+R2))

U2=IR2=คุณ(R2/(R1+R2))

เราใช้ U2=IR2=U(R2/(R1+R2)) และนั่นก็คือ.

ข้อมูลที่รวบรวมโดย ADC จะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้า, ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าของ U2, ดังนั้น

คุณ(R2/(R1+R2))=ADC/1024*อ

ที่นี่ 1024 คือความละเอียด 10 บิตของ ADC ของไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ฉันใช้, นั่นคือ, 1024

ที่นี่เรารู้ว่า U=3.3v, ซึ่งก็คือ VCC ในรูป, ค่าของ R1 คือ 10k, และ R2 คือ NTC, ดังนั้นจึงไม่ทราบมูลค่าของมันในขณะนี้. คุณสามารถชดเชยได้.

สูตรสุดท้ายก็คือ: R2=เอดีซี*R1/1024-เอดีซี

นั่นคือ, R2=เอดีซี*10,000/1024-เอดีซี

หลังจากได้รับค่าความต้านทาน R2 แล้ว, เราสามารถหาอุณหภูมิได้โดยเปรียบเทียบกับตารางค่าความต้านทาน. โดยทั่วไปผู้ขายจะจัดเตรียมตารางเปรียบเทียบความต้านทานให้ภายหลังการซื้อ.

SDNT1608X103J3435HTF เทอร์มิสเตอร์ R-T ตารางเปรียบเทียบ

ต่อไป, ไปที่โค้ดกัน. ที่นี่, เราใช้วิธีการค้นหาตาราง NTC เพื่อแปลงอุณหภูมิ. คุณสามารถใช้รหัสนี้ได้โดยเพียงเพิ่มค่า ADC ของคุณ.
const int temp_tab ที่ไม่ได้ลงนาม[]-{
119520,113300,107450,101930,96730,91830,87210,82850,78730,74850,//-30 ถึง -21,
71180,67710,64430,61330,58400,55620,53000,50510,48160,45930,//-20 ถึง -11,
43810,41810,39910,38110,36400,34770,33230,31770,30380, 29050,//-10 ถึง -1,
27800,26600,25460,24380,23350,22370,21440,20550,19700,18900,18130,//0-10,
17390,16690,16020,15390,14780,14200,13640,13110,12610,12120,//11-20,
11660,11220,10790,10390,10000,9630,9270,8930,8610,8300, //21-30, 8000,7710,7430,7170,6920,6670,6440,6220,6000,5800,//31-40, 5600,5410,5230,5050,4880,4720,4570,4420,4270,4130,//49-50, 4000,3870,3750,3630,3510,3400,3300,3190,3090,3000,//51-60, 2910,2820,2730,2650,2570,24 90,2420,2350,2280,2210,//61-70, 2150,2090,2030,1970,1910,1860,1800,1750,1700,1660,//71-80, 1610,1570,1520,1480,1440,1400,1370,1330,1290,1260,//81-90 1230,1190,1160,1130,1100,1070,1050,1020,990,//91-99, };

เอดีซีสั้น; // รับค่า ADC ของ NTC
สั้น NTC_R; // ค่าความต้านทานกทช
#กำหนด R1 10000

เป็นโมฆะ get_temp()
{
อุณหภูมิสั้น;
สั้น ๆ;

ADC= adc_get_value(ADC_CH_0); // รับค่า ADC
พิมพ์ฉ(“———–ADC:%ด nn”,ADC);

กทช_R=ADC*R1/(1024-ADC);

ซีเอ็นที = 0;
อุณหภูมิ = -30;
ทำ{
ถ้า(temp_tab[ซีเอ็นที] < กทช_ร){ // ค่าตารางน้อยกว่าค่าความต้านทานที่คำนวณได้, ออกไปรับอุณหภูมิ
หยุดพัก;
}
++อุณหภูมิ;
}ในขณะที่(++ซีเอ็นที < ขนาดของ(temp_tab)/4); // ขนาดของตารางวงรอบ, นั่นคือ, จำนวนครั้ง

พิมพ์ฉ(“กทช_ร:%อุณหภูมิ:%ด nn”,กทช_ร,อุณหภูมิ);
}