サーミスタを調べてみた – 測定用の装置

ジャンク箱にあったサーミスタ。ヒーターの制御をするために、温度センサーとしてこのサーミスタを使いたいと考えています。でも、ジャンクですから品番も特性もわかりません。
そこで、このサーミスタの特性を調べてみることにしました。

サーミスタの特性

サーミスタが何か、とかはググって下さい m(_ _;)m

サーミスタの特性というと、抵抗 – 温度特性とかゼロ負荷抵抗値とか B 定数とか、いろいろありますけど、とりあえず抵抗 – 温度特性 (何 ℃ のときに何 Ω になるのか) がわかれば使えるはずですよね。

測定するためには測定器などが必要ですが、んなもん、無いです (^_^;)
えーと、抵抗値はテスターで計ればいいでしょう。温度は温度計 … 寒暖計ならあるけど。

あ、部品箱に LM61 がありました。
LM61 は -30℃ から 100℃ まで計測できる温度センサーです。こいつで温度計を作っちゃいましょう。誤差は大きいですが、正確な特性をガリガリ調べるわけでもないので、目安としていけるんじゃないですか。

これ、「シフトレジスタでデジタルピン数を減らす」で作った 7 セグメント LED 表示器です。ブレッドボードにパタパタと再現しました。

IC いろいろ使っててちょっと大掛かりな感じですが、Arduino からシリアルなデータを渡すと、7 セグメント LED がその値を表示してくれます。

これは実験用に使っている電源回路です。+5V と +3.3V がとれます。入力は 9V か 12V の AC アダプタを使います。

3.3V のレギュレータは、なにかの基板から取り外したジャンク品。IC 用の変換基板に載せてあります。
このレギュレータは入力が最大 10V なので、5V を入力にしています。

これらを組み合わせて温度計を作りました。

上が電源、次が LED 表示器。その左にあるのが LM61 温度センサーで、3P のコネクタに差し込んであります。
下が Arduino NANO で、温度センサーからの信号を受け取るとともに、LED 表示器の制御を行ないます。

装置、だなんて、そんな大げさなもんじゃぁありません (^_^;)
「トライアックによる電力調整 − 位相制御」で作った電力調整回路です。

これを実験していたときはトランスタイプの AC アダプタを使っていましたが、専用にトランスを追加して電源回路を組み込みました。

トランスは 100V / 5V-0V-5V 150mA という仕様です。AC 10V をダイオードブリッジで整流して、レギュレーターで DC 9V にしています。
それを Arduino の Vin に入れて、Arduino から 5V を供給することにしました。

ヒーターです。アルミ板に取り付けてあります。

ジャンクなので仕様はわかりませんが、AC100V 150℃ の表示があります。テスターで計った直流抵抗値は 1.5KΩ 。PTC ヒーターってやつかもしれません。
PTC ヒーターというのは、温度が上がると抵抗値が増加するため、一定の温度で平衡するというものです。

ヒーターの裏側にサーミスタを取り付けてあります。
このサーミスタは、レーザープリンタの定着ヒーターで使われていたものらしいので、200℃ ほどを測定していたと考えられます。

サーミスタの隣に温度センサー LM61 を取り付けました。写真で見えるとおり、洗濯ばさみではさんで押し付けているだけです。

またまた装置だなんて、そんな大げさなもんじゃぁありません (^_^;)
とは言いつつも、いやぁ写真で見ると、なにやら実験してますよ、って感じですねぇ。

右のトライアック電力調整回路でヒーターを加熱しています。オシロスコープは AC 出力波形を観察しています。
オシロスコープの負サイクル波形が潰れているのは、オシロスコープが安物だからですので、気にしないで下さい。

左側が LM61 を使った温度計です。7 セグメント LED に温度が表示されています。

テスターでサーミスタの抵抗値を測定しています。

では次回は、測定結果から実際に温度センサーとして使うことを考えていきましょう。