Termistor för väderforskning

Sammanfattning: Genom att fästa elektronik i en heliumballong som stiger och kommunicerar med en mottagare på marknivå är det möjligt att utföra mätningar högre upp i höjd på temperatur, luftfuktighet och vindar. På detta sätt kan det förutses väderprognoser som kan användas i flygbranschen eller vid känsliga världsdelar för att varna inför miljökatastrofer. Utveckling av en produkt som mäter på temperaturer och som kan användas professionellt i olika arbetsområden och sammanhang kräver en temperatursensor med hög noggrannhet och känslighet samt låg effektkonsumtion. För det här syftet är en termistor en lämplig sensor med högkänsliga egenskaper. Optimering av produkten kräver en integrering av termistorn med elektronik på ett kretskort där fokus ligger på noggrannhet, snabb responstid, lågt pris, minimal storlek och vikt. En termistor fungerar på så sätt att den ändrar resistans beroende på vilken yttre/inre temperatur den utsätts för. Vid låga temperaturer är resistansen hög och vid höga temperaturer blir resistansen låg. Kretskort som designas på olika sätt med termistorer och tillhörande nödvändig elektronik behöver utvärderas för att avgöra vilken prototyp som är bäst lämpad för temperaturmätningar i atmosfären. Problem som uppstår med termistorn som sådan är självuppvärmning, och sker när för stor ström går igenom termistorn vilket resulterar i intern uppvärmning hos komponenten som i sin tur påverkar mätningar på temperaturer. Förebyggning av denna felfaktor kräver att termistorn kombineras med komponenter för att få en linjär kalibrerad utspänning för vidare signalbehandling. Processen vid framställning av kretskort består av utvärdering för val av komponenter, simuleringar, beräkningar och slutligen hårdvarulayouts. Med färdiga designer kan tester utföras på kretskortsmodeller med hjälp av en spänningskälla som matar kortet med spänning och en multimeter som mäter utsignalen. För att utsätta termistorn för temperaturer används en apparat som värmer upp den, alternativt t.ex. is som kyler ner den. För referensvärden på temperaturmätningar används en värmekamera pekandes mot komponenten. Utsignalen från mätningarna består av analoga spänningsvärden, och de skickas vidare till en mikrokontroller som är synkroniserad med en dator. I mikrokontrollern kan signalen digitaliseras och sedan läsas av på en dataskärm.