水温を抵抗値として検知する方法

質問

水温を抵抗値として検知する方法を教えてください

温度が10℃、20℃、30℃と書いてあるスイッチを切り替えると、その各温度の疑似信号を拾って、その温度に見合った圧力に調整される装置があるのですが、仕組みがよく分かりません。
仕組みを教えてください。

回答No.4

chie65536（@chie65535）

追記。

「一定の抵抗値でスイッチが切り替わる回路」や「一定の電圧値でスイッチが切り替わる回路」は、単純に作ると「スイッチのバタつき」が起きます。

つまり、抵抗値や電圧値が「切り替わる値を境に、微妙な上下を繰り返すと、スイッチのオンとオフが短い周期で連続して起こってしまう」のです。

これを防ぐ為、通常は「オンになる値」と「オフになる値」を少しズラして、バタつきを回避します。

例えば「スイッチがオンになるのは2.6ボルト以上、スイッチがオフになるのは2.4ボルト以下」のように回路を組みます。

こうすると、オフの状態では、電圧が2.6ボルト以上にならないとオンにならず、2.6ボルト近辺をウロウロしても、2.4ボルト以下にならない限り、スイッチがオンのまま安定します。スイッチがオフになった時も同様に、2.6ボルト以上にならない限り、スイッチがオフのまま安定します。

回答No.3

chie65536（@chie65535）

温度によって抵抗値が変化する「サーミスタ」という素子があります。

ツマミを回すと抵抗値が変わる「ボリューム」という素子があります。

切り替えスイッチを用意し、10℃、20℃、30℃で、以下のように切り替わるようにします。

電源ーーサーミスターー切り替えスイッチーーボリューム１ーー電源
　　　　　　　　　　　　　　├ーーーーーーボリューム２ーーー┤
　　　　　　　　　　　　　　└ーーーーーーボリューム３ーーー┘

スイッチが「１」だと、サーミスタとボリューム１を通ります。

スイッチが「２」だと、サーミスタとボリューム２を通ります。

スイッチが「３」だと、サーミスタとボリューム３を通ります。

この他に「一定の抵抗値を下回ったら、スイッチが入る回路」を用意します。抵抗値と電圧は半比例するので「〇ボルト以上になるとスイッチオン」という簡単な回路で良いです。

サーミスタの温度と抵抗値が以下のようになっている場合を考えます。

１０℃の時１８㌔Ω
２０℃の時１０㌔Ω
３０℃の時８㌔Ω

３つのボリュームを調整して以下のようにツマミを調整します。

ボリューム１を２㌔Ω
ボリューム２を２０㌔Ω
ボリューム３を２２㌔Ω

そうすると、２つの抵抗を直列した場合は抵抗値の「足し算」になりますから、以下のようになります。

10℃の時、サーミスタとボリューム１を通ると３０㌔Ω
20℃の時、サーミスタとボリューム２を通ると３０㌔Ω
30℃の時、サーミスタとボリューム３を通ると３０㌔Ω

こうなっている状態で「一定の抵抗値を下回ったら、スイッチが入る回路」を「抵抗値が３０㌔Ωを下回ったら、スイッチが入る」ように作っておきます（実際には「３０㌔Ω以下なら〇ボルト以上になり、〇ボルト以上になったらトランジスタでスイッチが入る」みたいな感じです）

こう作ると

スイッチを10℃に合わせたら、10℃以上でスイッチオン
スイッチを20℃に合わせたら、20℃以上でスイッチオン
スイッチを30℃に合わせたら、30℃以上でスイッチオン

という動作になります。

サーミスタの動作特性は「抵抗値の変化は、直線的ではなく、指数関数的」なので、繋がっているボリュームを温度ごとに切り替えして、ボリュームも上手く調整して「一定の抵抗値でオンオフする」という「単純化」をしている訳です。

回答No.2

lumiheart

サーミスタは温度で抵抗値が変わります　温度－抵抗グラフから読み取る
JIS互換サーミスタ
https://kikakurui.com/c1/C1611-1995-01.html
但し、正比例しないんで使いにくい

必ずしも全てがJIS互換でもなく
但し、異メーカ間で互換性があるとは限りません
https://faq.fa.omron.co.jp/tech/s/article/faq04847
https://www.murata.com/ja-jp/products/thermistor/ntc/overview/basic/characteristic
それどころか同じメーカ内でも違う特性のは多い

PT100Ω測温抵抗体
https://www.keyence.co.jp/ss/products/recorder/lab/thermometry/resistance_bulb.jsp?msockid=26c58551e56f6fa30b269443e16f69c7
これも温度で抵抗値が変わります　

よーするに半固定抵抗ダケで温度を代用するのは可能
必要なのは温度－抵抗値グラフ
10℃--？？Ω
20℃--？？Ω
30℃--？？Ω

写真に写ってるダイヤルみたいなヤツは半固定抵抗
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/132216/

回答No.1

ohkawa3

測温素子として、サーミスタのような、温度に伴って抵抗値が変化するセンサーを使っているのかもしれません。
添付の写真は、スイッチと半固定抵抗器などしか写っていないので、この写真の情報に基づいて仕組みを説明することは困難です。