Aprenda a Utilizar o Termistor NTC com Arduino

No artigo de hoje falaremos sobre a utilização do termistor ntc com o Arduino, para começar, falaremos um pouco sobre o que é o ntc e como ele funciona, em seguida, faremos a integração entre o Arduino e o termistor ntc.

O que é o termistor NTC e PTC?

Termistor é um semicondutor resistente à temperatura, ou seja, dependendo da temperatura ao qual o termistor é submetido, sua resistência sofre variação. Cada tipo de termistor possui uma curva característica que mostra a diminuição ou aumento em menor ou maior grau dependendo da faixa de temperatura, para verificar qual é a curva característica do seu modelo de termistor, você deve verificar o datasheet do seu modelo.

Existem dois tipos de termistor, são eles:

• NTC(do inglês Negative Temperature Coefficient), nesse tipo de termistor o coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo, ou seja, quanto maior a temperatura, menor é a resistência.
• PTC(do inglês Positive Temperature Coefficient), nesse tipo de termistor o coeficiente de variação de resistência com a temperatura é positivo, ou seja, quanto maior a temperatura, maior é a resistência.

O termistor possui diversas aplicações, sendo principalmente utilizado no monitoramento de ambientes e em fontes de tensão, onde ao atingir determinada temperatura, a fonte desliga.

Para determinação da temperatura através da resistência indicada pelo NTC, existem dois métodos, um é o método de Steinhart-Hart e o outro é o método do fator Beta. Nesse artigo, mostraremos as duas formas de aquisição de temperatura utilizando o Arduino.

Agora que a teoria básica já foi dada, mãos à obra!

Material Necessário

01x Arduino Uno R3 + Cabo Usb

01x Sensor de Temperatura Ntc 10k 3mm

01x Resistor CR25 10k 1/4W

01x Protoboard 830 Pontos

Jumpers MxM

Método Steinhart-Hart

Esquema de Montagem

Figura 01: Esquema de Montagem Método Steinhart-Hart

Fonte: Próprio Autor

Código:

Para o correto carregamento do sketch, você deve baixar a biblioteca Thermistor,h clicando aqui e instalá-la na sua ide Arduino.

#include <Thermistor.h>
Thermistor temp(0); 
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int temperature = temp.getTemp();
Serial.print("Temperatura: ");
Serial.print(temperature);
Serial.println("°C");
delay(1000);
}

Método Fator Beta

Figura 02: Esquema de Montagem Método Fator Beta

Fonte: Próprio Autor

Código:

//Fonte: Fórum www.labdegaragem.com

#define pinterm A0 //Pino onde o termistor está ligado 
#define termres 10000 //Valor do termistor, no caso estamos utilizando um termistor de 10k 
#define tempnominal 25 //Temperatura nominal do ntc utilizado, esse dado deve ser pesquisado no datasheet
//do ntc que você está utilizando 
#define numsamples 5 //Número de amostras
#define beta 3977 //Valor do beta, esse valor varia conforme ntc, você deve verificar o datasheet
#define res 10000

int amostra[numsamples];
int i; 
void setup(void) {
Serial.begin(9600);
analogReference(EXTERNAL);
}

void loop(void) {
float media;

for (i=0; i< numsamples; i++) {
amostra[i] = analogRead(pinterm);
delay(10);
}

media = 0;
//quantidade de amostras
for (i=0; i< numsamples; i++) {
media += amostra[i];
}
media /= numsamples;
// conversão do valor de tensão em resistência
media = 1023 / media - 1;
media = res / media;

//Faz o cálculo pela fórmula do Fator Beta
float temperatura;
temperatura = media / termres; // (R/Ro)
temperatura = log(temperatura); // ln(R/Ro)
temperatura /= beta; // 1/B * ln(R/Ro)
temperatura += 1.0 / (tempnominal + 273.15); // + (1/To)
temperatura = 1.0 / temperatura; // Inverte o valor
temperatura -= 273.15; // Converte para Celsius

Serial.print("Temperatura: "); 
Serial.print(temperatura);
Serial.println(" °C");

delay(1000);
}

Resultados

Figura 03: Monitor serial medição de temperatura pelo método Steinhart

Fonte: Próprio autor

Figura 04: Monitor serial medição de temperatura pelo método do fator beta

Fonte: Próprio autor

Conclusão sobre o Termistor NTC

Após as experiências feitas com o termistor ntc, nós pudemos comprovar que apesar do seu baixo preço em relação a circuitos integrados sensores de temperatura, o ntc possui uma excelente eficiência, podendo ser utilizado em diversas aplicações sem deixar a desejar em relação a outros sensores.

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