サーミスタのB定数-居酒屋ガレージ日記

サーミスタのB定数

「温度測定：サーミスタで」の続き。
探していたら、5℃ピッチの抵抗値表が出てきました。

で、この表から2点間の温度データを使って「B定数」を計算します。
pdfからピックアップしたのがこれ。
左側が温度、右の数字が抵抗値。

～～～～～～～～～～～～～～～～
# 502AT 温度-抵抗特性
#温度　抵抗値
#℃　　　Ω
-20　　 32440
-15　　 25660
-10　　 20480
-5　　　16430
0　　　 13290
5　　　 10800
10　　　8840
15　　　7267
20　　　6013
25　　　5000
30　　　4179
35　　　3508
40　　　2961
45　　　2509
50　　　2137
55　　　1826
60　　　1567
65　　　1350
70　　　1168
75　　　1014
80　　　883.5
85　　　772.2
90　　　677.1
95　　　596.1
100　　 526.5
105　　 465.4
110　　 412.8
～～～～～～～～～～～～～～～～
# 103AT 温度-抵抗特性
#温度　抵抗値
#℃　　　Ω
-20　　 67770
-15　　 53410
-10　　 42470
-5　　　33900
0　　　 27280
5　　　 22050
10　　　17960
15　　　14690
20　　　12090
25　　　10000
30　　　8313
35　　　6940
40　　　5827
45　　　4911
50　　　4160
55　　　3536
60　　　3020
65　　　2588
70　　　2228
75　　　1924
80　　　1668
85　　　1451
90　　　1266
95　　　1108
100　　 973.1
105　　 857.2
110　　 757.6
～～～～～～～～～～～～～～～～

この数字をファイルにし、次の「awk」スクリプトにかけて、
B定数を計算します。
　　※注：このブログでは半角スペースが詰まってし
　　　　　まうんで、スペース2つを全角スペースに変
　　　　　えています。

#####　サーミスタ抵抗値計算プログラム　　#####
#　　　下間憲行　　jh3dbo@jarl.com
#　　　 10℃ごとの温度,抵抗値テーブルから
#　　　各温度範囲のB定数を計算
#　　　メモ　awkのlogは自然対数

BEGIN{
#　定数指定
　　　　K_273 = 273.15　　　　　 # ケルビン温度

#　ﾀｲﾄﾙ表示
　　print("* サーミスタB定数計算　(2015-06-10)\n") > "/dev/stderr"
　　nbr = 0　　　　　　　　　　　# 読み込みデータ数
}
#　｢BEGIN｣おわり　（以下、ﾌｧｲﾙ読み出し処理）

#####　温度,抵抗値テーブルを読み出す　 #####
#　 10℃ごとの温度と抵抗値を順に読む
{
　　if( $0 ~/^#/ )　　next　　　　　　# 先頭文字が「#」ならコメント
#　数値入力
　　temp[nbr] = $1　　　　　 # 温度
　　ohm[nbr]　= $2　　　　　 # 抵抗値
　　printf("// %2d %6d℃ %8.1fΩ\n", nbr , temp[nbr], ohm[nbr])
　　nbr++　　　　　　　　　　# 配列 +1
}
#　ﾌｧｲﾙ処理おわり　（以下、END処理）

#####　 10℃ごとのB定数計算　　#####
#　　　　　※基準は25℃なので、20～25～30℃となっているので注意
END{
# Ｂ定数計算 10℃ごと
　　if(nbr < 2) break　　# データなし
　　print("//　B定数")
　　print("//　　　Ω,　　 Bconst")
　　for(i = 0; i < (nbr - 1); i++){
　　　　t1 = temp[i]
　　　　t2 = temp[i+1]
　　　　r1 = ohm[i]
　　　　r2 = ohm[i+1]
　　　　B[i] = (log(r1 / r2)) / ((1 / (t1+K_273)) - (1 / (t2+K_273)))
　　　　printf("　　{%8.1f,%8.1f },　　　// %4d℃\n",r1, B[i], t1)
　　}
}

処理されて出てきた数字を並べ替えたのがこれ。
温度と抵抗値（入力したのと同じ値）、そしてその温度と
次行の温度を使って求めたB定数です。

～～～～～～～～～～～～～～～～
# 502AT 温度-抵抗特性
#温度　抵抗値　　　　B定数
-20　　 32440.0　　　3064.4
-15　　 25660.0　　　3063.5
-10　　 20480.0　　　3109.6
-5　　 16430.0　　　3107.0
　0　　 13290.0　　　3152.5
　5　　 10800.0　　　3154.4
10　　　8840.0　　　3197.4
15　　　7267.0　　　3200.1
20　　　6013.0　　　3224.9
25　　　5000.0　　　3242.4
30　　　4179.0　　　3270.0
35　　　3508.0　　　3271.6
40　　　2961.0　　　3300.6
45　　　2509.0　　　3299.8
50　　　2137.0　　　3335.5
55　　　1826.0　　　3344.5
60　　　1567.0　　　3358.4
65　　　1350.0　　　3360.7
70　　　1168.0　　　3378.3
75　　　1014.0　　　3387.7
80　　　 883.5　　　3406.1
85　　　 772.2　　　3418.7
90　　　 677.1　　　3406.8
95　　　 596.1　　　3411.2
100　　　 526.5　　　3481.2
105　　　 465.4　　　3475.4
～～～～～～～～～～～～～～～～
# 103AT 温度-抵抗特性
#温度　抵抗値　　　　B定数
-20　　 67770.0　　　3112.3
-15　　 53410.0　　　3114.0
-10　　 42470.0　　　3180.8
-5　　 33900.0　　　3182.7
　0　　 27280.0　　　3234.2
　5　　 22050.0　　　3231.7
10　　 17960.0　　　3279.6
15　　 14690.0　　　3290.8
20　　 12090.0　　　3317.7
25　　 10000.0　　　3340.0
30　　　8313.0　　　3372.7
35　　　6940.0　　　3373.5
40　　　5827.0　　　3407.8
45　　　4911.0　　　3412.5
50　　　4160.0　　　3446.8
55　　　3536.0　　　3448.9
60　　　3020.0　　　3478.1
65　　　2588.0　　　3476.0
70　　　2228.0　　　3505.1
75　　　1924.0　　　3511.0
80　　　1668.0　　　3525.6
85　　　1451.0　　　3547.9
90　　　1266.0　　　3564.4
95　　　1108.0　　　3566.9
100　　　 973.1　　　3578.9
105　　　 857.2　　　3579.2
～～～～～～～～～～～～～～～～

サーミスタのデータは502ATと103ATの二つ。
入力ミスは無いはずなんですが、計算したB定数の変化、
単調な右肩上がりの線にならず、でこぼこしてるんです。
数字では分かりにくいんで、グラフにしてみました。

●502AT　（クリックで拡大↓）

●103AT　　（クリックで拡大↓）

502ATの80℃～100℃、滑らかに右肩上がりじゃなく、
凹っています。
そして、502ATも103ATも、氷点下以下のところが
段々になっている感じです。
抵抗値の微妙な変化で、こんなことになるのかなぁ。