描述

NTC和PTC統(tǒng)稱為熱敏電阻，又可稱為溫控電阻。現(xiàn)在有些東西與電阻有關(guān)，但它是如何工作的以及可以使用這些組件設(shè)計哪種類型的電路。讓我們了解工作概念，然后我們將實際使用它們。

這些熱敏電阻的值不隨溫度線性變化。熱敏電阻電阻減小的方式與熱敏電阻行業(yè)中稱為beta (β) 的常量有關(guān)。給出者：

其中：Rt1 = 溫度 1 時的電阻 Rt2 = 溫度 2 時的電阻T1 = 溫度 1 (K) T2= 溫度 2 in (K)

NTC（負(fù)溫度系數(shù)）：

NTC 熱敏電阻是一種溫度傳感器，它使用陶瓷/金屬復(fù)合材料的電阻特性來測量溫度。我們的全光譜 NTC 傳感器在溫度傳感方面具有許多優(yōu)勢，包括微型尺寸、出色的長期穩(wěn)定性、高精度和高精度。

該項目由JLCPCB贊助，JLCPCB是中國領(lǐng)先的 PCB 制造商之一。JLCPCB 提供優(yōu)質(zhì)的 FR4 2layer PCB，5 件僅需2 美元。要了解更多關(guān)于 PCBA、STENCIL 制作和 3D 打印等服務(wù)，請立即訪問 JLCPCB。使用此鏈接注冊并獲得價值 54 美元的免費優(yōu)惠券來下訂單。

PTC（正溫度系數(shù)）：

PTC熱敏電阻是具有正溫度系數(shù)的電阻器，這意味著電阻隨溫度升高而增加。PTC 熱敏電阻根據(jù)使用的材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝分為兩組。PTC 熱敏電阻是用于電路保護的熱敏電阻。PTC保險絲用于在產(chǎn)生熱量或過大電流時保護電子設(shè)備。

兩個熱敏電阻的加熱和冷卻測試：

現(xiàn)在讓我們看看電阻實際上是如何隨著溫度的升高/降低而變化的。我們可以直接將它們放在火上，但為了安全起見，我在這里使用烙鐵和 ICE 進行這兩個測試。

對于 NTC，電阻值在接觸加熱的烙鐵時下降，并在用 ICE 測試時迅速增加。

PTC 應(yīng)該有同樣的特色，但恰恰相反。但是粒子方法是不同的。電阻在加熱時增加，但在較冷區(qū)域測試時保持不變。這就是為什么 NTC 優(yōu)先使用溫度監(jiān)控設(shè)備的原因。我們可以將 PTC 用作可重復(fù)使用的保險絲。下面給出了有關(guān)保險絲動作的正確演示。

PTC的工作：

眾所周知，加熱時電阻會增加，如果過大的電流流過 PTC，PTC 就會發(fā)熱。這切斷了電源連接，在這里我將一個 LED 與 PTC 串聯(lián)，稍微加熱后電阻上升，從而關(guān)閉 LED。

但一段時間后，當(dāng)溫度下降時，LED 又開始發(fā)光。這就是使 PTC 成為可重復(fù)使用保險絲的原因。其他類型的保險絲只是一次性設(shè)備，但在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中使用 PTC 代替保險絲。

NTC作為溫度監(jiān)控器件的工作原理：

NTC 的值與溫度不是線性的，它給出了如上所述的對數(shù)曲線。這是在 Arduino 代碼中修改的。在這里，我們在分壓器配置中使用 10k NTC 和 10k 電阻。

所需組件：

1) 負(fù)溫度系數(shù) 10K

2）10K電阻

3) 16X2 液晶屏

4) 阿杜諾

5）10k電位器

6）LED、蜂鳴器和連接線

7) 定制印刷電路板。

電路圖：

在電路中，當(dāng)溫度達到高溫時，紅色 LED 發(fā)光并發(fā)出蜂鳴器。綠色 LED 是正常溫度的指示。屏幕上提供以攝氏度和華氏度為單位的溫度值。10K電位器用于調(diào)整屏幕對比度。

印刷電路板文件：

然后我根據(jù) EasyEDA 中修改后的原理圖設(shè)計了原理圖，并從那里制作了 PCB 制造 Gerber 文件。

自 2020 年以來，我在我的項目中使用JLCPCB PCB 原型制作、SMT 組裝和模板服務(wù)。與價格相比，質(zhì)量非常高，5 件 2 層 PCB 和SMT 組件 2 美元，起價 8 美元。

代碼解釋：

使用常量/變量初始化所有庫和 I/O 引腳。

#include  //Libraries
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); //Arduino pins to lcd

#define ThermistorPin A0 // for Arduino microcontroller
long ADC_Value;
float R1 = 10000; // value of R1 on board
float logR2, R2, T;

//steinhart-hart coeficients for thermistor
float c1 = 0.001129148, c2 = 0.000234125, c3 = 0.0000000876741;  
float temp_c, temp_f;

#define G_led 8 
#define R_led 9 
#define buzzer 13

定義 NTC 的系數(shù)值，以精確地在開爾文刻度范圍內(nèi)使用。

float c1 = 0.001129148, c2 = 0.000234125, c3 = 0.0000000876741;

在此之后，電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)中引腳 A0 上的模擬值被轉(zhuǎn)換為電壓。

ADC_Value=0;
for(int i=0; i< 50; i++) {
ADC_Value = ADC_Value+analogRead(ThermistorPin);
delay(1);
}

ADC_Value=ADC_Value/50;
R2 = R1 * (1023.0 / (float)ADC_Value - 1.0); //calculate resistance on thermistor

然后使用上面給出的公式（對數(shù)計算）測量開爾文溫度。

temp_c = (1.0 / (c1 + c2*logR2 + c3*logR2*logR2*logR2)); // temperature in Kelvin

轉(zhuǎn)換攝氏度和華氏度的開爾文值

temp_c = temp_c - 273.15; //convert Kelvin to Celcius
temp_f = (temp_c * 9.0)/ 5.0 + 32.0; //convert Celcius to Fahrenheit

在屏幕上顯示值（攝氏度）：

lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(temp_c, 1);
lcd.write(0xdf); // to display °
lcd.print("C  ");

代碼：

/* The easy circuit:
 *                  Analog pin 0
 *                        |
 *    5V |-----/\/\/\-----+-----/\/\/\-----| GND
 *               ^                ^ 
 *        10K thermistor     10K resistor
 */

#include  //Libraries
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); //Arduino pins to lcd

#define ThermistorPin A0 // for Arduino microcontroller
long ADC_Value;
float R1 = 10000; // value of R1 on board
float logR2, R2, T;

//steinhart-hart coeficients for thermistor
float c1 = 0.001129148, c2 = 0.000234125, c3 = 0.0000000876741;  
float temp_c, temp_f;

#define G_led 8 
#define R_led 9 
#define buzzer 13
  
void setup(){
pinMode(ThermistorPin, INPUT);

pinMode(R_led,OUTPUT); // declare Red LED as output
pinMode(G_led,OUTPUT); // declare Green LED as output
pinMode(buzzer,OUTPUT); // declare Buzzer as output 

lcd.begin(16, 2); // Configura lcd numero columnas y filas
lcd.clear();
lcd.setCursor (0,0);
lcd.print("   Welcome To   ");
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print("Temperature NTC"); 
delay(2000);
lcd.clear();
}
 
void loop(){
ADC_Value=0;
for(int i=0; i< 50; i++) {
ADC_Value = ADC_Value+analogRead(ThermistorPin);
delay(1);
}

ADC_Value=ADC_Value/50;
R2 = R1 * (1023.0 / (float)ADC_Value - 1.0); //calculate resistance on thermistor
logR2 = log(R2);
temp_c = (1.0 / (c1 + c2*logR2 + c3*logR2*logR2*logR2)); // temperature in Kelvin
temp_c = temp_c - 273.15; //convert Kelvin to Celcius
temp_f = (temp_c * 9.0)/ 5.0 + 32.0; //convert Celcius to Fahrenheit

lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("  Temperature   ");
   
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(temp_c, 1);
lcd.write(0xdf); // to display °
lcd.print("C  ");

lcd.setCursor(9,1);
lcd.print(temp_f,1); 
lcd.write(0xdf);
lcd.print("F  ");

if(temp_f>100){ 
digitalWrite(buzzer, HIGH);
digitalWrite(G_led, LOW); // Turn LED off.   
digitalWrite(R_led, HIGH);  // Turn LED on.
delay(300);
}else{  
digitalWrite(G_led, HIGH); // Turn LED on.  
digitalWrite(R_led, LOW);  // Turn LED off.
}
  
digitalWrite(buzzer, LOW);
delay(500); 
}

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