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4.5 温度計
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温度計は温度または温度勾配（物体の熱さまたは冷たさの度合い）を測定する装置です。
温度計には2つの重要な要素があります：(1) 温度センサ（例えば、水銀ガラス温度計の球根や赤外線温度計の焼結センサ）で、これには温度の変化とともに何らかの変化が生じます;
そして(2) この変化を数値として変換する手段（例えば、水銀ガラス温度計に表示されている目盛りや赤外線モデルのデジタル表示）。
温度計は、工業や産業のプロセスを監視するため、気象学、医学、科学研究で広く使用されています。

サーミスターは、その抵抗が温度に強く依存するタイプの温度センサであり、2つのタイプがあります：
負温度係数(NTC)と正温度係数(PTC)、
これはNTCとPTCとしても知られています。 PTCサーミスターの抵抗は温度とともに増加し、NTCの条件は前者とは逆です。

この実験では、 **NTCサーミスター** を使用して温度計を作成します。

**必要な部品**

このプロジェクトでは、以下の部品が必要です。

一式を購入するのは確かに便利です。リンクは以下のとおりです：

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - 名前
        - このキットのアイテム
        - リンク
    *   - 3 in 1 Starter Kit
        - 380+
        - |link_3IN1_kit|

以下のリンクから別々に購入することも可能です。

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - コンポーネントの紹介
        - 購入リンク

    *   - :ref:`cpn_uno`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|

**回路図**

.. image:: img/circuit_5.5_thermistor.png

各サーミスターには通常の抵抗があります。ここでは、それは10kオームで、これは25度セルシウスで測定されます。

温度が上昇すると、サーミスターの抵抗は減少します。その後、A/Dアダプタによって電圧データがデジタル量に変換されます。

セルシウス度または華氏度の温度はプログラムによって出力されます。

抵抗と温度の関係は以下の通りです：

    **RT =RN expB(1/TK – 1/TN)** 

    * **RT** は、温度が **TK** のときのNTCサーミスターの抵抗です。
    * **RN** は、定格温度TNでのNTCサーミスターの抵抗です。ここで、RNの数値は10kです。
    * **TK** はケルビン温度で、単位はKです。ここでは、 **TK** の数値は ``273.15 + セルシウス度`` です。
    * **TN** は定格ケルビン温度で、単位もKです。ここでは、TNの数値は ``273.15+25`` です。
    * **B(ベータ)**、NTCサーミスターの材料定数は、数値が ``3950`` の熱感受性指数としても知られています。
    * **exp** は指数関数の略で、基数 ``e`` は自然数で、約2.7と等しい。

    この式 ``TK=1/(ln(RT/RN)/B+1/TN)`` を変換して、ケルビン温度から273.15を引くとセルシウス度となります。

    この関係は経験的な式です。温度と抵抗が有効範囲内にある場合にのみ正確です。

**配線図**

.. note::
    * サーミスターは黒色または緑色で、103とマークされています。

.. image:: img/4.5_thermistor_bb.png
    :width: 600
    :align: center

**コード**

.. note::

   * ファイル ``4.5_thermometer.ino`` を ``euler-kit/arduino/4.5_thermometer`` のパスの下で開いてください。
   * または、このコードを **Arduino IDE** にコピーしてください。

    アップロードボタンをクリックする前に、Raspberry Pi Picoボードと正しいポートを選択してください。

.. raw:: html

    <iframe src=https://create.arduino.cc/editor/sunfounder01/1ceb0ea2-a330-4052-824d-bd6762c6f0e0/preview?embed style="height:510px;width:100%;margin:10px 0" frameborder=0></iframe>

コードが正常にアップロードされると、シリアルモニターはセルシウス度と華氏度の温度を表示します。