NTC 서미스터 계산기

계산식

• B 정수 식: R(T) = R0 × exp(B × (1/T − 1/T0)), T·T0 는 K (= °C + 273.15)
• B 값 = ln(R1/R2) ÷ (1/T1 − 1/T2) — B25/100 이면 25 °C 와 100 °C 의 저항으로
• Steinhart–Hart: 1/T = A + B·ln R + C·(ln R)³
• 분압(NTC 아래): V = 전원 × R_NTC ÷ (R_고정 + R_NTC)
• ADC 값 = V ÷ V_REF × 2^비트 (내림), 자기 발열 ΔT = P ÷ δth, P = V_NTC² ÷ R_NTC

B 식과 Steinhart–Hart 중 무엇을 쓰나

• B 식은 두 숫자(R25·B)만 있으면 되지만, TDK 기술 자료는 이 식이 «정격 온도 근처의 좁은 범위에서만 충분히 정확하다» 고 적습니다. 같은 서미스터라도 B25/50 과 B25/100 값이 다른 이유입니다.
• 넓은 범위가 필요하면 데이터시트의 R/T 표에서 쓰려는 범위의 양 끝과 가운데 세 점을 골라 Steinhart–Hart 계수를 구합니다. 세 점에서는 표와 정확히 맞고, 그 사이는 B 식보다 표에 가깝게 따라갑니다.
• 가장 정확한 것은 제조사의 R/T 표 자체입니다. 이 계산기의 결과는 그 표를 근사한 값입니다.

분압 회로와 ADC

• 고정 저항을 측정하려는 온도 범위 가운데의 NTC 저항과 비슷하게 고르면 그 근처에서 전압 변화가 큽니다(10 kΩ NTC 를 25 °C 근처에서 쓰면 10 kΩ).
• ADC 기준 전압과 분압 전원이 같은 전원이면(비율 측정) 전원이 흔들려도 ADC 값은 그대로라 유리합니다.
• ATmega328P 데이터시트는 10비트 ADC 를 ADC = V_IN × 1024 ÷ V_REF 로 적고, 0x3FF 가 «V_REF − 1 LSB» 라고 씁니다. 다른 MCU 도 대개 같은 꼴이지만 칩 데이터시트로 확인합니다.
• 측정 전류가 크면 NTC 가 스스로 데워져 높게 읽습니다. 결과의 «자기 발열» 이 측정 정밀도에 비해 크면 전원 전압을 낮추거나 고정 저항을 키웁니다.

자주 묻는 것

10k NTC B3950 은 0 °C 에서 몇 Ω 인가요?

B 식으로 약 33.6 kΩ, 50 °C 에서 약 3.6 kΩ 입니다. 실제 값은 데이터시트의 R/T 표와 조금 다를 수 있습니다.

B25/85 와 B25/100 은 무엇이 다른가요?

B 값을 정한 두 온도입니다. 같은 서미스터라도 두 값이 조금 다르고, 계산에 쓰는 범위에 가까운 쪽을 쓰는 것이 낫습니다.

ADC 값으로 온도를 구하려면?

«또는 ADC 값 → 온도» 칸에 넣으면 분압 회로를 거꾸로 풀어 NTC 저항을 구한 뒤 고른 식으로 온도를 냅니다.

산업용 온도 조절기의 NTC 입력도 같은 식인가요?

저항 ↔ 온도 관계는 같지만, 입력이 어떤 R/T 곡선(예: 특정 B 값)을 가정하는지는 기기 매뉴얼에 있습니다. 맞지 않는 곡선의 서미스터를 달면 온도가 어긋납니다.

Pt100·열전대 온도 환산은 Pt100·열전대 온도 환산.

고정 저항을 표준 값으로 고르려면 분압 저항 계산기, ADC 1카운트의 크기는 ADC 분해능 계산기 를 쓰세요.

출처

• TDK (EPCOS), NTC thermistors — General technical information (2018-01): §3.1.1 formula 1, §3.1.2 B value, §3.2.3 dissipation factor
• J. S. Steinhart, S. R. Hart, «Calibration curves for thermistors», Deep-Sea Research 15(4), 1968, pp. 497–503
• Microchip, ATmega328P datasheet (7810D, 01/2015): §23.7 ADC Conversion Result