termistor

PIC Interfaces
Termómetro Digital usando un Termistor NTC y un PIC16F873
Autor: Ing ° Carlos A. Narváez V.
Universidad de Oriente
email: cnarvaez@udo.edu.ve

Introducción
Un Termistor es un resistor sensible a la temperatura. Mientras las termocuplas son los
transductores de temperatura más versátiles y los RTD son los más estables, la palabra que mejor
describe a los termistores es lasensibilidad. De estos tres sensores, el termistor exhibe mayor
cambio en el parámetro resistencia en función de pequeños cambios de temperatura.
Los termistores están generalmente compuestos de materiales semiconductores y existen
básicamente dos tipos: los de coeficiente negativo de temperatura (NTC) y los de coeficiente
positivo de temperatura (PTC). Los primeros son los más usado ydisminuyen su resistencia con el
incremento de temperatura.
El precio que se paga por el incremento en la sensibilidad, es la pérdida de linealidad.
Efectivamente, el termistor es un dispositivo extremadamente no lineal y su curva característica
varia según sea el fabricante.
La curva característica de un termistor individual puede ser aproximada a través del uso de la
ecuación de Steinhart-Hart:1 T = A + ln( R ) + C (ln R ) 3
Donde:
T = Temperatura en °Kelvin
R = Resistencia del Termistor en Kohm
A, B, C = Constante de la curva de aproximación
Las constantes A, B, y C pueden ser calculadas seleccionando tres puntos de la tabla o curva que
acompaña el termistor y resolviendo un sistema de ecuaciones simultáneas de tres incongnitas.
Cuando los puntos son escogidos en un rango queabarca unos 100°C considerando el centro del
rango nominal de temperatura del termistor, esta ecuación se aproxima a +/- .02% de la curva
característica.

Propósito
Este trabajo tiene como propósito la realización de un Termómetro digital basado en un
termistor 10Kohm +/- 1% @ 25°C y un PIC16F873, el cual resulta apropiado por tener
convertidores analógico digital de 10 bits de resolución ysuficientes líneas de I/O para el manejo
de un módulo LCD.

Carlos A. Narváez V. 2004

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Cálculo de las constantes de la ecuación de Steinhart-Hart
El termistor usado tiene la siguiente tabla característica:
Temp(°C)
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25

R(Kohm)
320.2
247.5
188.4
144.0
111.3
86.39
67.74
53.39
42.45
33.89
27.2822.05
17.96
14.68
12.09
10.00

Temp(°C)
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105

R(Kohm)
8.313
6.941
5.826
4.912
4.161
3.537
3.021
2.589
2.229
1.924
1.669
1.451
1.366
1.108
.9375
.8575

Para el cálculo de las constantes se resuelve el sistema de ecuaciones simultáneas de tres
incóngnitas para los puntos -50°C, 25°C y 100°C. Recuerde que °Kelvin =°C + 273.15.

[A + (Ln27.28)B + (Ln27.28) C]
[A + (Ln10.0)B + (Ln10.0) C]
[A + (Ln2.229)B + (Ln2.229) C]
3

3

−1

−1

3

−1

Para resolver este sistema de ecuaciones se utilizó MATLAB el cual arrojó el siguiente resultado:
A = 0.00269794

B=0.00028033 C=0.00000086

Entonces, la ecuación de Steinhart-Hart para este termistor es:

T° K = 1 (0.00269794 + 0.00028033Ln( R) +0.00000086 Ln( R) 3 )
T°C = (1 (0.00269794 + 0.00028033Ln( R) + 0.00000086 Ln( R) 3 )) − 273.15

Carlos A. Narváez V. 2004

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Interfaz Termistor-PIC
La interfaz Termistor-PIC, consiste en un divisor de voltaje realizado con el termistor (Rterm)
y una resistencia de 10K (R1), tal como se muestra en la fig. 1. Como voltaje de referencia se utiliza
+5V.
5V

R1
10k

VINRterm
10K @ 25°C

Fig. 1 Interfaz Termistor-PIC
Veamos:

(1)

Vin = Rterm (R1 + Rterm ) * Vref

En este ejemplo se utiliza un convertidor analógico digital de 10Bits de resolución, luego los valores
entre 0.0 y Vref son cuantificados como valores de 10 Bits desde 0 hasta 1024 decimal (Vad).

(2)

Vin = Vad 1024 * Vref

Luego:
Igualando (1) y (2) y cancelando Vref, Rterm puede...