අර්ඩුයිනෝ තර්මිස්ටර් භාවිතා කර උෂ්ණත්වය මැනීම

Arduino වලින් තර්මිස්ටර් භාවිතා කර උෂ්ණත්වය මැනීම ක්‍රමය මෙම මාර්ගෝපදේශයේ ප්‍රධාන ඉලක්කයයි. තර්මිස්ටර්ගේ ප්‍රතිරෝධය උෂ්ණත්වය සමඟ වෙනස් වන බැවිනි. ඒ ප්‍රතිරෝධය වෝල්ටේජ් බෙදීම් ක්‍රමයකින් අර්ඩුයිනෝ අනාලොගික ආයතනයකට පරිවර්තනය කර, තත්ත්වය පෙන්විය හැකි මූලික උපකරණයක් සෑදීමට ඉඩ දෙයි.

මෙම ක්‍රමය ආරම්භකයින්ට යොදාගත හැකි ලෙස පියවා ඇත. ඔබට තර්මිස්ටරයක්, ස්ථාවර ප්‍රතිරෝධයක්, පිහිටලි පේශි, ජම්ප පැහැ හා අර්ඩුයිනෝ පුවරුවක් අවශ්‍ය ය. කේතය පිටවත් කිරීමෙන් පසු නිරවද්‍යතාව පරීක්ෂා කිරීම්, දෝෂ හඳුනාගැනීම් සහ ප්‍රතිප්‍රේදන දෙන ක්‍රම දැනට පවරණය කරයි.

තර්මිස්ටර්ගේ උෂ්ණත්ව සම්බන්ධ ක්‍රියාවලිය

තර්මිස්ටර් උෂ්ණත්වයට ප්‍රතිචාර දක්වන නිකර්ම සංසීරයකි. නිශ්කර උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධකයක, උෂ්ණත්වය ඉහළ ගිය විට ප්‍රතිරෝධය අඩු වේ. පොසිටිව් තර්මිස්ටර් යෙදුම් දෙකකට වඩා වෙනස් ලෙස උෂ්ණත්වය වර්ධනය කරයි. එබැවිනි ඔබේ ඉලක්කයට ගැළපෙන ආකෘතිය තෝරාගැනීම වැදගත් වේ.

නිශ්කර උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධකයක ප්‍රතිරෝධය බීටා සාමයෙන් ගණනය කළ හැකිය. මෙහි R යනු දක්වා ඇති ප්‍රතිරෝධය, R₀ යනු 25°C දී ඇති නම්කම් ප්‍රතිරෝධය, T₀ යනු එම උෂ්ණත්වය, B යනු අනුපාතය ය. ගණනයේ ප්‍රධාන සූත්‍රය මෙහි දක්වා ඇත. මෙම ක්‍රමය නිහඬ උණුසුම් පාලනයට යොදාගත හැකි නමුත් ඔබේ අදාළ තර්මිස්ටරයේ නිශ්කර උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධක වඩා දක්වන බව තහවුරු කළ යුතුය.

අවශ්‍ය උපකරණ සහ සන්දරය

මූලික උපකරණ ලැයිස්තුව තර්මිස්ටරය, 10 kΩ ස්ථාවර ප්‍රතිරෝධය, පිහිටලි පේශි සහ අර්ඩුයිනෝ පුවරුවකින් සමන්විත වේ. නිශ්කර උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධකයක් භාවිතා කළ විට 10 kΩ ප්‍රතිරෝධයක් හොඳ ආරම්භක අගයකි. අනාලොගික ආයතනය පසු අදාළ පේශි නිරවද්‍යතාවය සඳහා භාවිතා කළ යුතුය.

පන්දියේ 5V අගයට ස්ථාවර ප්‍රතිරෝධය, එයින් අර්ඩුයිනෝගේ අනාලොගික ආයතනය සහ එකිනෙකට තර්මිස්ටරය පිහිටලි පේශියෙන් බහන්න. තර්මිස්ටරයේ අනිත් අග්ල භූමියට සම්බන්ධ කරන්න. මෙම මූලික ඉලක්ක පිළිබඳ තවත් උපදෙස් තාක්ෂණික දැනුම් මධ්‍යය හි ලබාගත හැකිය.

වෝල්ටේජ් බෙදීම් ක්‍රමය තුළින් අගය ගණනය කිරීම

අර්ඩුයිනෝගේ අනාලොගික ආයතනයට ලැබෙන වෝල්ටේජ් අගය තර්මිස්ටරයේ හා ස්ථාවර ප්‍රතිරෝධයේ අනුපාතයට අනුරත් වේ. තර්මිස්ටරය උණුසුම් වූ විට එහි ප්‍රතිරෝධය අඩු වී ඇතුවම අනාලොගික ආයතනයත් අඩු වේ. එබැවිනි ඉහළ උෂ්ණත්වයක් ලැබුණු අගයක් ලෙස ගණනය කළ යුතුය.

අර්ඩුයිනෝ අනාලොගික ආයතනය 10 බිට් වශයෙන් 0 සිට 1023 දක්වා පරිවර්තනය කරයි. ලැබුණු අගය ගණනය කර R = 10,000 × (1023 − ADC) / ADC ලෙස ප්‍රතිරෝධය ලබාගත හැකිය. එමඟින් ලබු ප්‍රතිරෝධය බීටා සමීකරණ ක්‍රමයට යොමු කර, අස්ථාවර උෂ්ණත්වයක් පමණක් නොමැති ප්‍රතිප්‍රේදනයක් ලබාදිය හැකිය.

උෂ්ණත්වය ගණනය කරන අර්ඩුයිනෝ කේතය

පහත කේතය 10 kΩ නිශ්කර උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධකයක් සඳහා සකස් කරන ලද්දයි. එය අනාලොගික අගය ප්‍රතිරෝධයකට පරිවර්තනය කර, බීටා සමීකරණය මගින් උෂ්ණත්වය ගණනය කර සිඪිලි පෙන්වීම් මගින් ප්‍රතිඵල පෙන්වයි.

#include <math.h>

const int sensorPin = A0;
const float fixedResistance = 10000.0;
const float nominalResistance = 10000.0;
const float nominalTemperature = 25.0;
const float beta = 3950.0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int rawValue = analogRead(sensorPin);

  if (rawValue <= 0 || rawValue >= 1023) {
    Serial.println("සංේන්දර අගය අසාමාන පරාසයේ ය");
    delay(1000);
    return;
  }

  float resistance = fixedResistance * (1023.0 - rawValue) / rawValue;
  float temperature = 1.0 / (
    1.0 / (nominalTemperature + 273.15) +
    log(resistance / nominalResistance) / beta
  ) - 273.15;

  Serial.print("උෂ්ණත්වය: ");
  Serial.println(temperature, 1);
  delay(1000);
}

කේතය අර්ඩුයිනෝ අයිඩියෝ හෝ අනුරූපතාත්මක පුවරුවකට පිටවත් කර සිඪිලි පෙන්වීම් අත්පතන් විවෘත කරන්න. ඔබේ අයිඩියෝ එකිනෙකට වෙනස් වුවහොත් භාවිතා කරන අනාලොගික ආයතනය ඔබේ පුවරුවට අදාළ කරන්න.

නිරවද්‍යතාව සහ දෝෂ නිරාකරණය

නිරවද්‍යතාව පරීක්ෂා කිරීමට මුලින් තර්මිස්ටර අගය නිරවද්‍ය උපකරණයකින් මිනුම් කර ගන්න. ඉන් පසු අර්ඩුයිනෝ අගය සංසන්දනය කරන්න. ඉදිරි ජල මිශ්‍රණයක් සහ උණුසුම් ජලය භාවිතා කර දෙකේ අගයන් ගණනය කළ යුතුය. ගණනය කළ අගය හොඳ නොවේ නම් බීටා අගය හෝ කේතයේ ස්ථාවර ප්‍රතිරෝධය පරීක්ෂා කළ යුතුය.

කුඩා අගය මොනවා හෝ ගෙන එන ලෙස ඉහළ නිරවද්‍යතාව ලබාගැනීමට නිරවද්‍ය උපකරණයකින් මුලින්ම පරීක්ෂා කරන්න. ප්‍රතිරෝධය අඩු වීම, ප්‍රවාහය වැඩි වීම, පුවරුවේ අනාලොගික ආයතනය නොමැති බව හෝ වැරදි පිහිටලි පේශි ප්‍රධාන දෝෂයන්ය. විද්‍යාත්මක උපස්ථාර දත්ත ගැන තවත් දැනගත් යුතුනම් උෂ්ණත්ව මැනීමේ මූලික දත්ත වැනි මූලාරම්භ පරීක්ෂා කරන්න.

භාවිතා අවස්ථා සහ සංසීර තෝරීම

මෙම උපකරණය ගෘර උණුසුම් අධ්‍යාපන උපකරණ, ස්මාර්ට් ගෘහ උෂ්ණත්ව අධ්‍යාපන උපකරණ, පවා වැටුම් අධ්‍යාපන උපකරණ සහ තාම පාලන පද්ධති සඳහා යොදාගත හැකිය. එකම උපකරණයකින් උෂ්ණත්වය නිරන්තරයෙන් පරීක්ෂා කළ හැකි අතර, ප්‍රතිප්‍රේදනයකට තොරතුරු එක් කරන ලෙස දිනුම් කළ යුතුය.

අවශ්‍ය නිරවද්‍යතාව, උෂ්ණත්ව පරාසය සහ කාලය අනුව ප්‍රතිරෝධක ආකෘතිය තෝරාගත යුතුය. පහත සංසන්දයෙන් ප්‍රධාන සංසීර සහ නිරවද්‍යතාව ගැන සරල තෝරීමක් කරගත හැකිය.

සංසීරය	උෂ්ණත්වය වැඩි වුණු විට	ප්‍රධාන ලක්ෂණය	සුදුසු භාවිතය
නිශ්කර උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධකය (NTC)	ප්‍රතිරෝධය අඩු වේ	අඩු කොෂ්ඨය ඇඳුම් උපකරණ	ගෘර උණුසුම් අධ්‍යාපනය
පොසිටිව් තර්මිස්ටරය (PTC)	ප්‍රතිරෝධය වැඩි වේ	උණුසුම් අඩු කිරීමේ නිර්තරය	උණුසුම් අඩු කිරීමේ උපකරණ
ප්‍රතිරෝධ තර්මිස්ටරය (RTD)	ඉතා මන්දගාමීව වැඩි වේ	ඉතාක් නිරවද්‍යතාව	කාර්ම සහ කාරතන උපකරණ
ඩිජිටල් උෂ්ණත්ව සංේන්දරය	ප්‍රතිරෝධය අනුව නොවේ	ඩිජිටල් ප්‍රතිදේශය සහ සරල කේතය	අඩු කෝණ උපකරණ

කුඩා උපකරණයක සඳහා නිශ්කර උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධකයක් සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රමාණවත් ය. ඉතා නිරවද්‍ය මිනුම් හෝ දිගු දුර මැනීමක් අවශ්‍ය නම් ඩිජිටල් උෂ්ණත්ව සංේන්දරය හෝ ප්‍රතිරෝධ තර්මිස්ටරය වඩා සුදුසු විය හැකිය.

ඔබගේ ප්‍රයෝජනය අරන් බලන්න

ඔබගේ පළමු පරීක්ෂණයට අයිඩියෝ පුවරුව, තර්මිස්ටරය, 10 kΩ ප්‍රතිරෝධය සහ පිහිටලි පේශි භාවිතා කරන්න. කේතය පිටවත් කර සිඪිලි පෙන්වීම විවෘත කර, ඔබගේ ඉලක්ක උෂ්ණත්වය සමඟ ගණනය කළ අගය සාදාගන්න. ක්‍රමය ගැන ප්‍රශ්න තිබුණිනම් ඔබගේ ප්‍රතිප්‍රේදනය අත්සන් කරන්න.

ඔබේ ප්‍රතිප්‍රේදනයට පරිපූර්ණ ඉලක්කයක් ලැබුණු පසු එය ගෘර උණුසුම් අධ්‍යාපන උපකරණයක් හෝ ස්මාර්ට් ගෘහ උපකරණයකට පරිවර්තනය කරන්න. අද ඔබගේ පළමු උංතුර පරීක්ෂණය සම්පූර්ණ කර ලබාගත් උෂ්ණත්ව අගය ඔබගේ අත්දැකීමින් තහවුරු කරන්න.