Tricky Circuit

NTC + R

Цепь чувствует температуру

Нагрей датчик и преврати температуру в напряжение.

Открыть интерактивный опыт
NTC + R · NTC-термистор
NTC — Negative Temperature Coefficient / thermistor. NTC — Negative Temperature Coefficient, отрицательный температурный коэффициент: при нагреве сопротивление падает. Термистор — термочувствительный резистор. Здесь он образует делитель с постоянными 10 кОм.
Circuitpedia

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ

Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.

Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.

Открыть лабораторию в полном окне

Цепь чувствует температуру

Условная модель NTC: 10 кОм при 25 °C, бета 3950 K. Нет самонагрева и тепловой задержки.

R(T) = 10000 × exp[3950 × (1/(T + 273.15) − 1/298.15)]. В формуле используется абсолютная температура в кельвинах. При нагреве верхнее сопротивление падает, а Vout растёт. Реальный датчик нужно калибровать.

Сложность

  1. Собери · Цепь чувствует температуру

    Включи питание при 25 °C. Получи 10 кОм и 2,50 В.

    Нужна подсказка?

    25 °C → 10 kΩ

  2. Исследуй · Цепь чувствует температуру

    Нагрей датчик до 50 °C. Сравни сопротивление с 25 °C.

    Нужна подсказка?

    50 °C → 3.59 kΩ

  3. Реши сам · Цепь чувствует температуру

    Установи 40 °C и наблюдай выход около 3,27 В.

    Нужна подсказка?

    40 °C → 3.27 V

Дополнительные материалы и карточки схем

Цепь чувствует температуру

Отрицательный — не значит отрицательное сопротивление

NTC — Negative Temperature Coefficient, отрицательный температурный коэффициент: при нагреве сопротивление падает. Термистор — термочувствительный резистор. Его сопротивление остаётся положительным; «отрицательный» описывает направление изменения, а не знак сопротивления.

Место датчика меняет направление

Здесь датчик выше постоянного резистора, поэтому при нагреве выход растёт. Если в реальном делителе поменять их местами, выход при нагреве уменьшится. Сам факт изменения сопротивления с температурой ещё не определяет направление выходного напряжения.

Что будет с выходом этой схемы при нагреве с 25 до 50 °C?

  1. Вырастет
  2. Упадёт
  3. Останется 2,50 В
Читать дальше

Верхнее сопротивление датчика падает с 10 до примерно 3,59 кОм. Нижним 10 кОм достаётся большая доля питания 5 В: выход растёт с 2,50 до примерно 3,68 В.

Найди нелинейность

Включи питание и сравни 20, 30 и 40 °C. Запиши выход для каждого значения. Напряжение растёт, но равные шаги в 10 градусов дают разные прибавки напряжения: датчик и делитель вместе создают нелинейную зависимость.