Сопротивление термистора в виде маленькой бусины обратно пропорционально его температуре. Другими словами, при повышении температуры сопротивление термистора падает, а при понижении температуры сопротивление растет.
Следовательно — фактическое сопротивление термистора будет совпадать с его номинальным значением только при одной конкретной температуре — обычно это 25°C (77°F).
Чтобы рассчитать сопротивление термистора при других температурах вам нужны два показателя. Одним из них является точно измеренное сопротивление при известной температуре, а второй показатель — это значение константы, называемое Бета. Эта константа определяет взаимосвязь между изменениями температуры и сопротивления.
К сожалению, вы не можете полагаться на цветовую маркировку сопротивления. Существуют производственные допуски которые означают, что номинальное значение термистора может отличаться до ± 20 % от фактического.
И хотя Бета описывается как константа, ее значение на самом деле варьируется от одной партии термисторов к другой. Вы можете найти опубликованные значения Бета. Но это только типовые, а не фактические значения. И они справедливы только для ограниченной части температурной шкалы, обычно от 25°C (77°F) до 85°C (185°F).
Поскольку номинальное значение термистора и Бета оба недостоверны, результат любых расчетов также будет недостоверным. Другими словами, использование опубликованных данных для прогнозирования значения вашего термистора — пустая трата времени.
Что вам действительно нужно, так это надежные данные, полученные непосредственно от вашего конкретного термистора. То есть, необходимо произвести два точных измерения сопротивления при двух разных температурах. Затем внести эти данные в электронную таблицу Excel, чтобы спрогнозировать сопротивление вашего термистора при разных температурах (файл Excel можно скачать в конце статьи).
Прогноз будет максимально точным около и между двумя выбранными вами температурами в пределах ± 1%. Однако результаты будут такими же хорошими, как и качество ваших входных данных.
Как использовать электронную таблицу Excel для расчета сопротивления термистора
Вам понадобятся два значения сопротивления, полученные при двух разных температурах. В таблице сделаны два измерения при 16°C и 40°C, но вы можете выбрать свои собственные две температуры.
Прогнозы будут наиболее точными между двумя выбранными вами температурами и около них. Поэтому выбирайте две температуры, которые охватывают область шкалы, используемую в вашем проекте. Далее введите показания температуры и соответствующие значения сопротивления в первые четыре поля строки №2. Электронная таблица сделает все остальное.
Точные показания
Точность прогнозов напрямую зависит от точности входных данных. Точность вводимых данных зависит от точности вашего мультиметра и термометра.
Большинство мультиметров создают иллюзию точности. Числа на дисплее на самом деле не более чем цифровая оценка аналогового входа. И наряду с присущим допуском — последняя цифра ненадежна. Чтобы получить ее, мультиметр, скорее всего, округлит в большую или меньшую сторону. Например, значение 4,65 кОм может быть где-то между 4645 и 4655 Ом.
Показания будут наиболее точными при стабильной температуре окружающей среды. Поместите термистор и термометр в водонепроницаемый пластиковый пакет. И погрузите полиэтиленовый пакет в воду. Оставьте воду до тех пор, пока она не достигнет температуры окружающей среды. То есть, до тех пор, пока показания мультиметра не перестанут меняться. Затем запишете показания.
Для получения второго показания можно использовать другую область с другой температурой окружающей среды. Если вы не можете найти подходящую область, температура тела может стать надежной альтернативой.
Формулы, используемые в электронной таблице
Скачать файл Excel (4,2 KiB, скачано: 132)
