KY-013 Temperatursensor (NTC)

Dieses Modul beinhaltet einen NTC Thermistor, welcher Temperaturen im Bereich von -55°C bis zu +125°C messen kann. Dieser hat bei höherer Temperatur einen geringer werdenden Widerstandswert. Anhand der daraus resultierenden Widerstandskurve lässt sich die entsprechende Temperatur errechnen.

Die Änderung des Widerstands lässt sich mathematisch annähern, in einen linearen Verlauf umrechnen und den Temperaturkoeffizienten (Abhängigkeit von Widerstandsänderung zur Temperaturänderung) bestimmen. Mittels diesen lässt sich somit dann die aktuelle Temperatur errechnen.

Der Widerstand lässt sich mit Hilfe eines Spannungsteilers bestimmen, bei dem sich eine bekannte Spannung über einen bekannten und einen unbekannten (veränderlichen) Widerstand aufteilt. Mittels dieser gemessenen Spannung lässt sich dann der Widerstand berechnen. Die genaue Berechnung ist in den untenstehenden Codebeispielen enthalten.

Technische Daten

Pin-Belegung

Codebeispiel Arduino

Anschlussbelegung Arduino

Für das folgende Codebeispiel wird eine zusätzliche Bibliothek benötigt:

Adafruit_ADS1x15 von Adafruit | veröffentlicht unter der BSD License

Das unten stehende Beispiel verwendet diese besagte Library - hierzu empfehlen wir diese von Github herunterzuladen, zu entpacken und im Arduino-Library-Ordner, welcher sich standardmäßig unter (C:\Benutzer\[Benutzername]\Dokumente\Arduino\libraries) befindet, zu kopieren, damit diese für dieses Codebeispiel und folgende Projekte zur Verfügung steht. Alternativ ist diese auch im unten stehenden Download Paket ebenfalls enthalten.

Das Programm misst den aktuellen Spannungswert am NTC, berechnet die Temperatur und übersetzt das Ergebnis in °C für die serielle Ausgabe.

#include <Adafruit_ADS1X15.h>
#include <math.h>

Adafruit_ADS1115 ads;

void setup(void)
{
  Serial.begin(9600);
  
  Serial.println("Werte des analogen Eingaenges A1 des ADS1115 werden ausgelesen und ausgegeben");
  Serial.println("ADC Range: +/- 4.096V  1 bit = 0.125mV");
  
  // Dieses Modul besitzt an seinen analogen Eingängen Signalverstärker, deren
  // Verstärkung per Software in den untenstehenden Bereichen konfiguriert werden
  // können.
  // Dieses ist in dem Fall gewünscht, wenn ein bestimmter Spannungsbereich
  // als messergebnis erwartet wird und man so eine höhere Auflösung des Signals
  // erhält.
  // Als Standardverstärkung ist Gain=[2/3] gewählt und kann durch Auskommentieren
  // auf eine andere Verstärkung umgestellt werden.
  //                                                                ADS1115
  //                                                                -------
  // ads.setGain(GAIN_TWOTHIRDS);  // 2/3x gain +/- 6.144V  1 bit = 0.1875mV
  // ads.setGain(GAIN_ONE);        // 1x gain   +/- 4.096V  1 bit = 0.125mV
  // ads.setGain(GAIN_TWO);        // 2x gain   +/- 2.048V  1 bit = 0.0625mV
  // ads.setGain(GAIN_FOUR);       // 4x gain   +/- 1.024V  1 bit = 0.03125mV
  // ads.setGain(GAIN_EIGHT);      // 8x gain   +/- 0.512V  1 bit = 0.015625mV
  // ads.setGain(GAIN_SIXTEEN);    // 16x gain  +/- 0.256V  1 bit = 0.0078125mV
  
  ads.begin();
}

void loop(void)
{
  uint16_t adc1;
  float voltage1;
  float gain_conversion_factor;
  
  // Der Befehl "ads.readADC_SingleEnded(0)" ist die eigentliche Operation, die die Messung im ADC startet.
  // die "0" als Variable für diese Funktion definiert den verwendeten Channel, der gemessen werden soll
  // Soll z.B. der dritte Channel gemessen werden, so muss diese mit der "3" ausgetauscht werden
  adc1 = ads.readADC_SingleEnded(1);
  
  // Umrechnung der aufgezeichneten Werte in eine Spannung
  voltage1 = ads.computeVolts(adc1);
  
  // Ausgabe der Werte auf die serielle Schnittstelle
  Serial.print("Analoger Eingang 1: "); Serial.print(voltage1); Serial.println(" V");
 
  double Temp;
  Temp = ((voltage1 / 3300) * 10000) / (1 - (voltage1 / 3300));
  Temp = 1 / ((1/298.15) + (1 / 3950.0) * log(Temp / 10000));
  Temp = Temp - 273.15;
  
  Serial.print("Aktuelle Temperatur ist:");
  Serial.print(Temp);
  Serial.println("°C");
  Serial.println("---------------------------------------");

  delay(1000);
}

Beispielprogramm Download

KY013-Arduino.zip