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《无线电》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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用Arduino 玩转传感器(1)——温度测量篇——《无线电》2014.10

2014-11-03 11:33:27

温度是我们经常接触到的物理量,能够被我们直观地感受到,例如天气凉了需要增添衣物,吃的食物太烫需要吹一吹;有时也需要对温度进行精确的测量,以便我们去做实验来找出其中的科学原理,例如人类的正常体温是37.5℃,一个大气压下纯水沸腾时的温度是100℃。

    下面我们将详细讲解几种常用的温度传感器,包括热敏电阻、LM35DS18B20DHT11和热电偶,并利用Arduino来实现温度的测量。

热敏电阻

    热敏电阻是电阻值随温度变化的半导体传感器,其典型特点是阻值对温度非常敏感,在不同的温度下会呈现出不同的电阻值,从而可逆推导得到其所处的环境温度值。它具有灵敏度高、体积小、热容量小、响应速度快、价格低廉等优点。

    按照温度系数不同,热敏电阻可分为正温度系数(PTC)、负温度系数(NTC)和临界负温度系数 (CTR) 等几种。PTC 热敏电阻随着温度升高,表现出的电阻值增大;NTC 热敏电阻随着温度升高,表现出的电阻值降低;CTR 热敏电阻具有负电阻突变特性,在某一温度下,电阻值随温度的增加急剧减小,具有很大的负温度系数。由于具有不同的特性,几种热敏电阻的用途也是不同的:PTC 热敏电阻一般用于加热和过热保护,NTC 热敏电阻一般用于温度测量和温度补偿,CTR 热敏电阻一般用于温控报警等应用。

    NTC 热敏电阻的测温范围为- 60 ~+ 300℃,标称阻值为1Ω~100MΩ,采用精密电阻和热敏电阻组合,可扩大测量温度线性范围。图1 所示为NTC 10D-9 NTC 5D-7NTC 表示为负温度系数的热敏电阻,10D-9 5D-7 代表其型号,10D-9 代表了常温(25℃)阻值10Ω,直径9mm5D-7 代表了常温(25℃)阻值5Ω,直径7mm

    除了图1 所示的片状外形,热敏电阻制成的探头还有珠状、棒杆状和薄膜等不同外形,封装外壳有玻璃、镍和不锈钢管等,如图2所示。

NTC热敏电阻的使用方法NTC 热敏电阻的测量温度和其表现出的电阻值 存在一个非线性的已知的关系,测量出NTC 的电阻值就可以通过计算得到被测量物体的温度值。

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■ 图2 各式各样的NTC 热敏电阻

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■ 图3 串联测量法

 未完。。。

全文详见《无线电》2014.10



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