Medindo a temperatura com um termistor

O hardware do projeto. O circuito do termistor utilizado neste projeto corresponde ao circuito presente na placa shield RAMPS 1.4 para Arduino Mega. É composto por um resistor de 4k7  formando  um divisor de tensão com um termistor de 100k. Um filtro com capacitor 100nF e resitor de 100k conecta o divisor de tensão a porta analógica do  Arduino(A0). O circuito está ilustrado no fritzing abaixo.

Leitura da porta A0: A leitura da Porta A0 é uma medida de temperatura, mas por causa das caracteristicas do termistor não é linear e nem está em graus centigrados. Uma conversão para graus centigrados deve ser realizada.

Conversão para °C: Como falta uma fórmula matemática para esta conversão para graus centígrados, a maneira de realizá-la é utilizando uma tabela de valores aferidos e depois calcular a medida interpolando valores de duas linha da tabela.

Criação da Tabela. Alguém precisa criar uma tabela, que normalmente é levantada por aferição da tempertura com termometro preciso. Na construção da tabela, para cada leitura da porta analógica do Arduino, deve-se registrar a temperatura no termõmetro. Tem uma tabela pronta lá embaixo que foi contruída para termistores de 100k bastante utilizados nas medições de temperatura de impressoras 3D open source e serve para o circuito do projeto. Se o seu termistor é diferente, você terá que obter a tabela.

Exemplo 1 de conversão: Se a leitura da porta A0 for 205, conforme a tabela abaixo a temperatura corrrespondente é 165°C.

Exemplo 2 de conversão:  Se a leitura da porta A0 for  135, conforme a tabela abaixo a temperatura deve estar entre 190°C e 185°C. O valor exato será:

190 + (135-131)*(185-190)/(143-131) = 188,33 °C

Cálculo: O cálculo do valor foi realizado por interpolação na tabela. Se você se interessar pesquise sobre como interpolar.

Tabela de conversão Leitura digital na porta A0 para °C

A0	°C		A0	°C		A0	°C
23	300		109	200		591	100
25	295		120	195		628	95
27	290		131	190		665	90
28	285		143	185		702	85
31	280		156	180		737	80
33	275		171	175		770	75
35	270		187	170		801	70
38	265		205	165		830	65
41	260		224	160		857	60
44	255		245	155		881	55
48	250		268	150		903	50
52	245		293	145		922	45
56	240		320	140		939	40
61	235		348	135		954	35
66	230		379	130		966	30
71	225		411	125		977	25
78	220		445	120		985	20
84	215		480	115		993	15
92	210		516	110		999	10
100	205		553	105		1004	5
						1008	0

Sketch A sketch Arduino abaixo realiza a leitura, converte e envia para o computador via monitor serial 1 vez a cada segundo.

\\ tabela de conversão AD para graus centígrados
const short temptable[][2] = {   
{       23 ,       300     },
{       25 ,       295     },
{       27 ,       290     },
{       28 ,       285     },
{       31 ,       280     },
{       33 ,       275     },
{       35 ,       270     },
{       38 ,       265     },
{       41 ,       260     },
{       44 ,       255     },
{       48 ,       250     },
{       52 ,       245     },
{       56 ,       240     },
{       61 ,       235     },
{       66 ,       230     },
{       71 ,       225     },
{       78 ,       220     },
{       84 ,       215     },
{       92 ,       210     },
{       100 ,       205     },
{       109 ,       200     },
{       120 ,       195     },
{       131 ,       190     },
{       143 ,       185     },
{       156 ,       180     },
{       171 ,       175     },
{       187 ,       170     },
{       205 ,       165     },
{       224 ,       160     },
{       245 ,       155     },
{       268 ,       150     },
{       293 ,       145     },
{       320 ,       140     },
{       348 ,       135     },
{       379 ,       130     },
{       411 ,       125     },
{       445 ,       120     },
{       480 ,       115     },
{       516 ,       110     },
{       553 ,       105     },
{       591 ,       100     },
{       628 ,       95      },
{       665 ,       90      },
{       702 ,       85      },
{       737 ,       80      },
{       770 ,       75      },
{       801 ,       70      },
{       830 ,       65      },
{       857 ,       60      },
{       881 ,       55      },
{       903 ,       50      },
{       922 ,       45      },
{       939 ,       40      },
{       954 ,       35      },
{       966 ,       30      },
{       977 ,       25      },
{       985 ,       20      },
{       993 ,       15      },
{       999 ,       10      },
{       1004 ,       5       },
{       1008 ,       0       }
};

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  short a = 0 ;
  int i;
  float celsius;
  a = analogRead(A1) ;
  for (i=1; i<sizeof(temptable)/(2*sizeof(short)); i++) {
      if ( temptable[i][0] > a){ // calculo interpolação
        celsius = temptable[i-1][1] + (a - temptable[i-1][0]) * (
          (float)(temptable[i][1] - temptable[i-1][1]) /
          (float)(temptable[i][0] - temptable[i-1][0]));
        break;
      }
  }
  Serial.print( a ); // enviando medidas de temperatura para monitor
  Serial.print( " - ");
  Serial.print(celsius);
  Serial.println( " C");
  delay(1000);
}


Visualizaçao do resultado: Visualização da saída do programa no monitor é conforme a figura abaixo: