Termometro con NTC

Per questo circuito occorre impostare, dal men "Analysis" di Schematics, la voce setup/DC/Temperature.

La novit introdotta in questa lezione consiste nel porre sull'asse x la temperatura.

Il problema fondamentale del circuito consiste nel linearizzare il comportamento del termistore NTC e nell'amplificare il segnale elettrico in tensione proporzionale alla temperatura.  

Fig.1 Termometro con termistore NTC.

 Il termistore NTC una resistenza con coefficiente di temperatura negativo. All'aumentare della temperatura la resistenza elettrica diminuisce con legge non lineare ma segue questa formula matematica:

R(T)=A*exp(B/T) ove: A un coefficiente avente le dimensioni di una resistenza B un coefficiente che ha le dimensioni di una temperatura. Nell'esempio si ha: A=0.0454 Ohm  e B=3000 K. Per T=300K (27C) , ad esempio, si ricava: R(T) = 1000 Ohm.

  Il termistore inserito in un circuito a ponte di linearizzazione seguito da un amplificatore differenziale di guadagno 8 in modo che la tensione di uscita Vo aumenti di 1V per un aumento di 1C di temperatura.

  Impostazioni: Setup/Analysis/DC sweep/Global Parameter/Linear/name:TEMP/da 280 a 320 incremento 0.2.

Fig.2 Forme donda di VT-VR e della tensione di uscita Vo.

 

Fig.3 Andamento del termistore al variare della temperatura.

Visualizzare con Probe:

  1. L'andamento della R4 al variare della temperatura: (VT-15)/IR4

  2. La tensione di ingresso differenziale VT-VR

  3. La tensione di uscita dell'operazionale - differenziale Vo.

 Misure da eseguire con i cursori e da riportare sul quaderno:

T(K)   R4(Ohm)   VT-VR(Volt)  Vo(Volt)
295      
300    
305