Termometro Nixie – il sensore temperatura

luca 16/01/2016 0
Lo sviluppo di questo progetto è descritto in dieci articoli: per l’elenco in ordine cronologico segui questo link

Dopo aver imparato a pilotare le nixie con Arduino, oggi vediamo come leggere i dati provenienti dal sensore temperatura.

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Il sensore scelto, specifico per sistemi di raffreddamento a liquido, è un termistore da 10Kohm. Tale sensore è quindi una resistenza il cui valore cambia in base alla temperatura misurata; il valore nominale (10Kohm nel nostro caso) è quello che il sensore presenta alla temperatura di 25°.

Utilizziamo quindi un PIN analogico di Arduino per leggere la tensione ai capi del sensore e quindi dedurre la sua resistenza. Aggiungiamo una resistenza di pull-down sempre da 10K secondo lo schema:

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Per convertire il valore letto dall’ADC (analog to digital converter) di Arduino nel valore di temperatura, utilizziamo l’equazione di Steinhart-Hart:

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l’equazione lega il valore di temperatura assoluta (T, in gradi Kelvin) al valore della resistenza (R) e a 3 parametri che dipendono dal particolare termistore. Per termistori da 10K, i valori tipici sono:

  • a =0.001129148
  • b =0.000234125
  • c = 0.0000000876741

Possiamo quindi scrivere una funzione che calcola il valore di temperatura in °C (temperatura Kelvin – 273,15) partendo dal valore letto via analogRead() (RawADC):

double Thermistor(int RawADC) {
 
  long Resistance;  
  double Temp;
 
  Resistance = 10000.0*((1024.0 / RawADC) - 1);
  Temp = log(Resistance);
  Temp = 1 / (0.001129148 + (0.000234125 * Temp) + (0.0000000876741 * Temp * Temp * Temp));
  Temp = Temp - 273.15;
  return Temp;
}

Ho preparato uno sketch (disponibile su Github) che, ogni due secondi, legge la temperatura da un termistore collegato al pin A0 e la visualizza sul serial monitor:

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