Termistory o ujemnym współczynniku temperaturowym (NTC) są stosowane jako precyzyjne elementy czujników temperatury w różnych zastosowaniach motoryzacyjnych, przemysłowych, AGD i medycznych.Ponieważ dostępna jest szeroka gama termistorów NTC — wykonanych z różnych konstrukcji i wykonanych z różnych materiałów — wybór najlepszegoTermistory NTCdla konkretnego zastosowania może być wyzwaniem.
DlaczegowybieraćNTC?
Istnieją trzy główne technologie czujników temperatury, z których każda ma swoją własną charakterystykę: czujniki z rezystancyjnym detektorem temperatury (RTD) i dwa typy termistorów, termistory o dodatnim i ujemnym współczynniku temperaturowym.Czujniki RTD są używane przede wszystkim do pomiaru szerokiego zakresu temperatur, a ponieważ wykorzystują czysty metal, są zwykle droższe niż termistory.
Dlatego też, ponieważ termistory mierzą temperaturę z taką samą lub większą dokładnością, są one zwykle preferowane w stosunku do RTDS.Jak sama nazwa wskazuje, rezystancja termistora o dodatnim współczynniku temperaturowym (PTC) rośnie wraz z temperaturą.Są powszechnie stosowane jako czujniki graniczne temperatury w obwodach wyłączających lub zabezpieczających, ponieważ po osiągnięciu temperatury przełączania rezystancja wzrasta.Z drugiej strony, wraz ze wzrostem temperatury, rezystancja termistora o ujemnym współczynniku temperaturowym (NTC) maleje.Zależność rezystancji od temperatury (RT) jest płaską krzywą, dzięki czemu jest bardzo dokładna i stabilna w pomiarach temperatury.
Kluczowe kryteria wyboru
Termistory NTC są bardzo czułe i mogą mierzyć temperaturę z dużą dokładnością (±0,1°C), co czyni je idealnymi do szerokiego zakresu zastosowań.Jednakże wybór typu zależy od wielu kryteriów – zakresu temperatur, zakresu rezystancji, dokładności pomiaru, środowiska, czasu reakcji i wymagań dotyczących rozmiaru.
Elementy NTC pokryte żywicą epoksydową są wytrzymałe i zazwyczaj mierzą temperatury w zakresie od -55°C do + 155°C, natomiast elementy NTC w obudowie szklanej mierzą do + 300°C.W przypadku zastosowań wymagających wyjątkowo szybkiego czasu reakcji bardziej odpowiednim wyborem są komponenty w osłonach szklanych.Są również bardziej kompaktowe i mają średnicę zaledwie 0,8 mm.
Ważne jest, aby dopasować temperaturę termistora NTC do temperatury elementu powodującego zmianę temperatury.Dzięki temu są dostępne nie tylko w tradycyjnej formie z przewodami, ale można je również zamontować w obudowie typu śrubowego, umożliwiającej przymocowanie do grzejnika w celu montażu powierzchniowego.
Nowością na rynku są całkowicie bezołowiowe (chipowe i komponentowe) termistory NTC, które spełniają bardziej rygorystyczne wymagania przyszłej dyrektywy RoSH2.
AplikacjaEprzykładOprzegląd
Komponenty i systemy czujników NTC są wdrażane w wielu dziedzinach, szczególnie w sektorze motoryzacyjnym.Typowe zastosowania obejmują podgrzewane kierownice i siedzenia oraz zaawansowane systemy klimatyzacji.Termistory są stosowane w układach recyrkulacji spalin (EGR), czujnikach kolektora dolotowego (AIM) oraz czujnikach temperatury i ciśnienia bezwzględnego w kolektorze dolotowym (TMAP).Ich szeroki zakres temperatur pracy zapewnia wysoką odporność na uderzenia i wibracje, wysoką niezawodność i długą żywotność z długoterminową stabilnością.Jeśli termistory mają być stosowane w zastosowaniach motoryzacyjnych, obowiązkowa jest tutaj globalna norma dotycząca odporności na naprężenia AEC-Q200.
W pojazdach elektrycznych i hybrydowych czujniki NTC służą do zapewnienia bezpieczeństwa akumulatora, monitorowania uzwojeń impulsów elektrycznych i stanu ładowania.Układ chłodzenia czynnikiem chłodniczym, który chłodzi akumulator, jest podłączony do układu klimatyzacji.
Pomiar i kontrola temperatury w urządzeniach gospodarstwa domowego obejmuje szeroki zakres temperatur.Na przykład w suszarce do ubrań: aczujnik temperaturyokreśla temperaturę gorącego powietrza wpływającego do bębna oraz temperaturę powietrza wypływającego z bębna.Do chłodzenia i zamrażania,Czujnik NTCmierzy temperaturę w komorze chłodniczej, zapobiega zamarzaniu parownika i mierzy temperaturę otoczenia.W małych urządzeniach, takich jak żelazka, ekspresy do kawy i czajniki, ze względów bezpieczeństwa i efektywności energetycznej stosowane są czujniki temperatury.Urządzenia grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne (HVAC) zajmują większy segment rynku.
Rosnąca dziedzina medycyny
W dziedzinie elektroniki medycznej dostępnych jest wiele urządzeń do opieki szpitalnej, ambulatoryjnej, a nawet domowej.Termistory NTC są stosowane jako elementy wykrywające temperaturę w urządzeniach medycznych.
Podczas ładowania małego przenośnego urządzenia medycznego należy stale monitorować temperaturę pracy akumulatora.Dzieje się tak, ponieważ reakcje elektrochemiczne stosowane podczas monitorowania są w dużej mierze zależne od temperatury, dlatego niezbędna jest szybka i dokładna analiza.
Plastry do ciągłego monitorowania poziomu glukozy (GCM) mogą monitorować poziom cukru we krwi u pacjentów chorych na cukrzycę.W tym przypadku do pomiaru temperatury używany jest czujnik NTC, ponieważ może to mieć wpływ na wyniki.
W leczeniu ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (CPAP) wykorzystuje się maszynę, która pomaga osobom cierpiącym na bezdech senny łatwiej oddychać podczas snu.Podobnie w przypadku ciężkich chorób układu oddechowego, takich jak COVID-19, wentylatory mechaniczne przejmują oddech pacjenta, delikatnie wtłaczając powietrze do płuc i usuwając dwutlenek węgla.W obu przypadkach w nawilżaczu, cewniku dróg oddechowych i otworze wlotowym zintegrowane są szklane czujniki NTC, które mierzą temperaturę powietrza i zapewniają pacjentom komfort.
Niedawna pandemia spowodowała potrzebę zwiększenia czułości i dokładności czujników NTC zapewniających długoterminową stabilność.Nowy tester wirusów ma rygorystyczne wymagania dotyczące kontroli temperatury, aby zapewnić stałą reakcję między próbką a odczynnikiem.Smartwatch jest także zintegrowany z systemem monitorowania temperatury, który ostrzega o potencjalnych chorobach.
Czas publikacji: 25 maja 2023 r