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4.5 Termometro¶
Un termometro è un dispositivo che misura la temperatura o un gradiente di temperatura (il grado di caldo o freddo di un oggetto). Un termometro ha due elementi importanti: (1) un sensore di temperatura (ad es. il bulbo di un termometro a mercurio o il sensore pirometrico di un termometro a infrarossi) in cui avviene una variazione in base alla temperatura; e (2) un mezzo per convertire questa variazione in un valore numerico (ad es. la scala visibile su un termometro a mercurio o il display digitale su un modello a infrarossi). I termometri sono ampiamente utilizzati in tecnologia e nell’industria per monitorare i processi, in meteorologia, in medicina e nella ricerca scientifica.
Un termistore è un tipo di sensore di temperatura la cui resistenza dipende fortemente dalla temperatura, ed esistono due tipi: Coefficiente di Temperatura Negativo (NTC) e Coefficiente di Temperatura Positivo (PTC), noti anche come NTC e PTC. La resistenza del termistore PTC aumenta con l’aumentare della temperatura, mentre per l’NTC accade l’opposto.
In questo esperimento utilizziamo un termistore NTC per realizzare un termometro.
Componenti necessari
In questo progetto, ci servono i seguenti componenti.
È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:
Nome |
ELEMENTI IN QUESTO KIT |
LINK |
|---|---|---|
3 in 1 Starter Kit |
380+ |
Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.
INTRODUZIONE AI COMPONENTI |
LINK PER L’ACQUISTO |
|---|---|
Schema
Ogni termistore ha una resistenza nominale. In questo caso è di 10k ohm, misurata a 25 gradi Celsius.
Quando la temperatura aumenta, la resistenza del termistore diminuisce. Poi i dati di tensione vengono convertiti in quantità digitali dall’adattatore A/D.
La temperatura in Celsius o Fahrenheit viene visualizzata tramite programmazione.
Ecco la relazione tra la resistenza e la temperatura:
RT =RN expB(1/TK – 1/TN)
RT è la resistenza del termistore NTC alla temperatura TK.
RN è la resistenza del termistore NTC alla temperatura nominale TN. Qui il valore numerico di RN è 10k.
TK è una temperatura Kelvin e l’unità è K. Qui, il valore numerico di TK è
273,15 + gradi Celsius.TN è una temperatura nominale in Kelvin; anche l’unità è K. Qui, il valore numerico di TN è
273,15+25.E B(beta), la costante di materiale del termistore NTC, è chiamata indice di sensibilità termica con un valore numerico
3950.exp è l’abbreviazione di esponenziale, e il numero base
eè un numero naturale ed è approssimativamente uguale a 2,7.Converti questa formula
TK=1/(ln(RT/RN)/B+1/TN)per ottenere la temperatura in Kelvin, che sottraendo 273,15 dà i gradi Celsius.Questa relazione è una formula empirica. È accurata solo quando la temperatura e la resistenza sono all’interno del range effettivo.
Collegamenti
Nota
Il termistore è nero o verde e contrassegnato con 103.
Codice
Nota
Apri il file
4.5_thermometer.inonel percorsoeuler-kit/arduino/4.5_thermometer.Oppure copia questo codice nell”Arduino IDE.
Oppure carica il codice tramite l”Arduino Web Editor.
Non dimenticare di selezionare la scheda Raspberry Pi Pico e la porta corretta prima di cliccare sul pulsante di caricamento.
Dopo che il codice è stato caricato con successo, il Monitor Seriale stamperà le temperature in Celsius e Fahrenheit.