Angewandte Informatik: Temperaturmessung mit einem NTC

Abb. 1: NTC Temperatursensor

Autor:	Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul	Business and Systems Engineering, Angewandte Mathematik und Informatik, Übung, Sommersemester
Modulbezeichnung:	BSE-M-2-1.09
Lektion:	7

Inhalt

• Temperaturmessung mit NTC
• Umrechnung Widerstand ind Temperatur
• Darstellung und Analyse der Messwerte

Lernziele

Nach Durchführung dieser Lektion können Sie

• können Sie mittels NTC Temperaturen messen.
• können die Funktion und die Kennlinien eines NTC beschreiben.
• Ergebnisse live visualisieren.

Vorbereitung

Bereiten Sie sich anhand der Tutorials vor.

Tutorial

• HSHL-Wiki: NTC Temperatursensor (MF58 3950 B)
• YouTube: Arduino Temperatur analog messen mit einem NTC Widerstand über Spannungsteiler
• HSHL-Wiki: Rekursive Filter

Tabelle 1: Stückliste

Anzahl	Bauteil
1	Arduino Uno R3
1	Steckbrett
7	Drahtbrücken
1	NTC 100 kΩ
1	Metall-Widerstand 100 kΩ
2	Widerstand 330 Ω
1	LED, rot
1	LED, grün

Aufgabe: Temperaturmessung mit einem NTC

1. Messen Sie den Widerstandswert des NTC (z. B. 100 kΩ).
2. Bauen Sie die Grundschaltung für eine Temperaturmessung mit NTC auf. Dimensionieren Sie dabei den Spannungsteiler entsprechend des NTC-Widerstandswertes.
3. Lesen Sie die Spannung am Analogpin A0 ein.
4. Berechnen Sie aus der gemessenen Spannung den Widerstand $R(T)$ in Ω.
5. Formen Sie die Formel $R(T)$ nach $T$ um.
6. Berechnen Sie mit Ihrer Formel die Temperatur in °C.
7. Visualisieren Sie die Temperatur in °C während der Messung in MATLAB^® als rote Linie.
8. Berechnen Sie rekursiv den gleitenden Mittelwert (blau) und die Standardabweichung (±σ, scharz) während der Messung über die letzten 10 Werte und stellen Sie diese während der Messung dar.
9. Während der Wert noch instationär ist (σ ≥ 0.5 °C), leuchtet nur eine rote LED.
10. Ist der Wert stationär (σ < 0.5 °C), leuchtet eine grüne LED und die Rote erlischt.

Arbeitsergebnisse: messeTemperatur.m

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