Lämpötila-anturi (NTC)
Lämpötila-anturi NTC (käytössä NTCLE100E3103JB0)
CanSatin lämpötila-anturi on Vishay/BC componentsin valmistama NTCLE100E3103JB0 (eri näköinen kuin kuvassa). Se on Negative Temperature Coefficient- eli NTC-termistori. Sen lämmönjohtavuus paranee lämpötilan noustessa. Useimmat keraamiset materiaalit käyttäytyvät samalla tavalla. Muut materiaalit taas toimivat päinvastoin, ja niiden lämmönjohtavuus heikkenee lämpötilan noustessa. Sen vuoksi useimmat NTC-termistorit tehdään puolijohtavista materiaaleista, joiden sähkönjohtavuus sijoittuu eristeiden ja johtimien väliin ja joilla on tiettyjä erityisominaisuuksia.
Kun näitä materiaaleja lämmitetään, materiaalin elektronit saavat energiaa, ja entistä useammat elektronit saavat tilaa liikkua. Näin materiaalin sähkönjohtavuus paranee. Kun materiaalin sähkönjohtavuus paranee, sen resistanssi pienenee. Näin ollen lämpötilan nostaminen vähentää resistanssia. Tämän käänteisen suhteen vuoksi anturia kutsutaan negatiivisen lämpötilakertoimen (NTC) vastukseksi.
NTC-mittauspiiri
Lämpötila-anturi on kytketty anturipiirikortissa sarjaan vastuksen (R1) kanssa. Vastuksen jatkuva resistanssi on 10 kΩ, kuten yläpuolella olevan kuvan yksinkertaistetusta kaaviosta näkyy. Kun vastukset kytketään sarjaan, piirin virta on sama kaikkialla. Virtapiirin kokonaisresistanssi R_T voidaan laskea seuraavasti:
Sama virta I kulkee kiinteän vastuksen R_1 läpi ja tuottaa jännitteen V_measured koko vastukseen. Tämä voidaan ilmaista seuraavalla yhtälöllä:
Koska virta on sama kaikkialla piirissä, voidaan määrittää seuraava yhtälö:
Tästä saadaan mitatun jännitteen V_measured ja NTC-lämpötila-anturin resistanssin välinen suhde R_NTC.
Koko siirtofunktion määrittämiseksi tarvitset myös lämpötilan ja anturin resistanssin R_NTC välisen suhteen. Tämä on ilmoitettu anturin teknisissä tiedoissa.