i11溫度感測器

實體照片

基本信息

中文名稱:溫度感測器

英文名稱:Temperature Sensor

序號:i11

SKU:BOS0011

功能簡介

溫度感測器是指能感受溫度並轉換成可用輸出訊號的感測器。溫度感測器用途十分廣闊,可用作工農業生產中的溫度測量與控制、溫度補償、風速測定、液位指示、切換式電源、熱水器、電冰箱、廚房設備、空調、汽車等領域。

知識補充:測量溫度常用的感測器包括熱電偶、鉑電阻、熱敏電阻和半導體測溫晶片,其中熱電偶常用於高溫測量,鉑電阻用於中溫測量(攝氏800度左右),而熱敏電阻和半導體溫度感測器適合於100-200度以下的溫度測量,其中半導體溫度感測器的應用簡單,有較高的靈敏度。

使用說明

這款溫度感測器可以將感受到的溫度轉換成相應的類比訊號輸出,

  • 當溫度增加時,輸出訊號隨之增強;當溫度降低時,輸出訊號隨之減弱。

按照下圖所示連接電路,通電後即可通過溫度感測器控制LED燈的亮度:溫度升高,LED燈變亮;溫度降低,LED燈變弱。

原理介紹

熱電偶、RTD與熱敏電阻進行溫度感測的原理各有不同。熱電偶屬於被動式感測器,可隨著溫度變化產生小幅度電壓波動,通過對電壓的讀數從而得知溫度。電阻溫度偵測器(RTD)與熱敏電阻則是主動式溫度感測器,其電阻會隨著溫度變化,再對電阻進行量測從而測量溫度。來源:溫度感測器概述-NI國家儀器

應用範例

(1) 溫控風扇

範例說明:當溫度較高時,自動開啟風扇,溫度較低時,自動關閉。

元件清單:溫度感測器;主控板:1組輸入/輸出端;風扇模組。

連線圖:

(2) 探究外界環境溫度對植物生長狀況的影響

範例說明:將兩盆生長狀況接近的同一植物放在溫度不同的環境中,每隔一段時間觀察記錄兩種環境下植物的生長狀況。

元件清單:溫度感測器;主控板:1組輸入/輸出端;OLED顯示模組。

連線圖:

(3) 空氣溫度檢測儀

範例說明:溫度感測器測量即時溫度值,Micro:bit讀取測量結果並將溫度顯示在LED燈點陣上。

元件清單:溫度感測器;Micro:bit;Micro:bit BOSON擴充板。

連線圖:

設計意圖:溫度感測器的轉換係數為33.33℃/V,即溫度(單位:℃)=輸出電壓(單位:V)×33.33。在套用公式前,首先要把溫度感測器輸出的類比值(範圍:0~1023)轉換為電壓值(範圍:0~3.3V)。例如,若溫度感測器輸出類比值500,則對應電壓約為1.6V,結合溫度感測器的轉換係數可算出即時溫度約為53.3℃。

然而,MakeCode是不支援小數運算的,所以我們需要把公式進一步轉換為整數之間的運算,即溫度=類比讀數×109989÷1023000。由於MakeCode也不支援直接顯示小數,我們可以將由小數表示的溫度值拆分為“整數位元+小數點+小數位”三部分組成的字串,再以字串形式在Micro:bit上顯示出溫度值。那麼,如何在MakeCode中分別獲取一個小數的整數位元和小數位呢?以求13÷4的結果為例(結果保留一位元小數),整數位元可以直接通過13和4相除的商獲得(即3),而小數位其實就是130和4相除的餘數(即2),所以13÷4最終的結果為3.2。

綜上所述,求溫度值的整數位元可以轉換為求類比讀數×109989÷1023000的商,求溫度值的小數位可以轉換為求類比讀數×1099890÷1023000÷10的餘數。

執行流程:

① 讀取類比讀數:讀取溫度感測器輸出的類比值並賦值給變數“類比讀數”;

② 計算溫度值的整數位元:整數位元=類比讀數×109989÷1023000的商;

③ 計算溫度值的小數位:小數位=類比讀數×1099890÷1023000÷10的餘數;

④ 輸出即時溫度:使用“整數位元+小數點+小數位”的形式輸出溫度字串。

程式示意圖(中文版):

Example program(English):

商品規格

腳位說明:

編號

名稱

功能說明

1

GND

電源接地

2

VCC

電源正極

3

A

類比訊號

重量: (g)

尺寸:26mm*22mm

工作電壓:3.0-5.0V

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