Auslesen eines Thermistor mit Spannungsteiler?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Ich würde gerne einen Thermistor für meinen Arduino kaufen. Ich hatte an einen NTC gedacht dessen Widerstand ich ganz einfach über einen Spannungsteiler am Arduino messen kann.

Ich bin mir nur nicht sicher worauf ich achten muss. Ist jeder Sensor für jede Spannung geeignet? Bei den Sensoren ist immer ein Messstrom angegeben. Wenn der Messstrom 1mA ist bedeutet das ich brauche bei 5V einen Sensor von 2,5k Ohm +2,5k Ohm Widerstand für den Spannungsteiler damit er korrekt misst?

Welche Angaben / Kennlinien brauche ich um aus dem gemessenen Widerstand eine möglichst genaue Temparatur auszurechnen? Ich sehe häufig Tabellen in denen das Verhältnis von Widerstand zu Temparatur in 10er Schritten angegeben ist. Ist diese Angabe ausreichend und genau genug? Wie / mit welcher Formel rechne ich dann am besten die Temparatur anhand dieser Tabelle aus? Den einzigen Weg den ich kenne ist über die Steinhart-Hart Gleichung. Gibts da noch was besseres?

#2

Hallo!

NTCs haben sicher eine Maximalspannung, aber die dürfte fernab von 5V liegen.

Für den Spannungsteiler benötigst du einen weiteren Widerstand, der etwas so groß wie der Nennwiderstand des NTCs sein sollte, dann ist die Spannungsänderung pro Temperaturänderung um die Nenntemperatur herum am höchsten.

Das mit dem Messstrom müsstest du mal genauer erklären, das sagt mir nichts. Grundsätzlich sollte man durch einen NTC nicht zu viel Strom durchjagen, da er sich sonst selbst erwärmt, und damit ein falsches Ergebnis liefert.
Andererseits fließt auch in den Analogeingang des Adurinos etwas Strom (ein paa µA, schätze ich), was den Spannungsteiler belastet. Ein 250kOhm NTC ist also auch nicht gut.

Des Weiteren mußt du beachten, daß die Bestimmung des Widerstands des NTCs davon abhängt, wie genau du den Wert des anderen Widerstands kennst, und auch, wie genau die Versorgungsspannung. Abweichungen an der Stelle führen auch zu einer falsch bestimmten Temperatur. Beim Widerstand würde ich einen mit 0,1% Toleranz nehmen.

Die Steinhart-Hart-Gleichung beschreibt einen NTC sehr präzise, ist aber auch recht… unhandlich. zumal man selten die Konstanten vom Hersteller bekommt. Geläufiger ist eine exponentielle Funktion, die neben einem Nennwiderstand und einer Nenntemperatur (meist 25°C) noch einen Parameter B enthält. Den findet man auch in Datenblättern, er liegt typischerweise bei 3000-5000. Ich verweise mal auf ne Seite wie http://www.kidopa.de/2017-01-12_arduino_tutorial_ntc.htm .

Abgesehen von den o.g. Punkten liegt eine Quelle der Ungenauigkeit eben auch in der Bauteilstreuung von NTCs - jeder ist ein wenig anders, und man misst schnell mal ne Differenz von 1°C zwischen zwei eigentlich gleichen NTCs. Daneben ist die B-Formel nicht perfekt, manchmal gibt es verschiedene B-Werte für verschiedene Temperaturbereiche.

#3

Hallo,
es geht vermutlich nur um ein einziges Exemplar. Halbwegs passend dimensioniert braucht man die Messtemperatur danach nicht aus den Datenblaettern errechnen, sondern misst die Kennliene der Schaltung in dieser Kombination bei verschiedenen Temperaturen einmal durch.

#4

Hallo,
muss es unbedingt Temperaturmessung mit Thermistor sein?
Es gibt auch andere Möglichkeiten.
Ich verwende den DS1820 oder seine Nachkommen (DS18S20, DS18B20). Das sind digitale Sensoren mit guter Genauigkeit mit 1-wire Bus. Da musst du nichts abgleichen und kannst auch mehrere parallel schalten. Software ist vorhanden.
Gruß

#5

Als erstes mal auf den gewünschten Messbereich. Erst dann kann man einen geeigneten Fühler aussuchen.

Also: was willst du denn messen?