Co to jest czujnik temperatury NTC?

Co to jest czujnik temperatury NTC?

Aby zrozumieć funkcję i zastosowanie czujnika temperatury NTC, musimy najpierw wiedzieć, czym jest termistor NTC.
W prosty sposób wyjaśniono działanie czujnika temperatury NTC
Gorące przewodniki lub ciepłe przewodniki to rezystory elektroniczne o ujemnych współczynnikach temperaturowych (w skrócie NTC). Jeżeli przez elementy przepływa prąd, ich rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury. Jeśli natomiast temperatura otoczenia spadnie (np. w tulei zanurzeniowej), elementy reagują z rosnącym oporem. Ze względu na to szczególne zachowanie eksperci nazywają rezystor NTC termistorem NTC.

Opór elektryczny maleje, gdy elektrony się poruszają
Rezystory NTC składają się z materiałów półprzewodnikowych, których przewodność mieści się zazwyczaj pomiędzy przewodnikami elektrycznymi a przewodnością elektryczną. Jeśli składniki się nagrzeją, elektrony odłączą się od atomów sieci. Zostawiają swoje miejsce w konstrukcji i znacznie lepiej transportują prąd. Rezultat: Wraz ze wzrostem temperatury termistory znacznie lepiej przewodzą prąd – ich oporność elektryczna maleje. Elementy służą między innymi jako czujniki temperatury, ale w tym celu należy je podłączyć do źródła napięcia i amperomierza.

Wytwarzanie i właściwości przewodów gorących i zimnych
Rezystor NTC może reagować bardzo słabo lub w niektórych obszarach bardzo silnie na zmiany temperatury otoczenia. Konkretne zachowanie zależy zasadniczo od produkcji komponentów. W ten sposób producenci dostosowują stosunek mieszania tlenków lub domieszkowanie tlenków metali do pożądanych warunków. Jednak na właściwości komponentów może wpływać również sam proces produkcyjny. Na przykład poprzez zawartość tlenu w atmosferze wypalania lub indywidualną szybkość chłodzenia elementów.

Różne materiały na rezystor NTC
Aby termistory wykazywały swoje charakterystyczne zachowanie, stosuje się czyste materiały półprzewodnikowe, półprzewodniki złożone lub stopy metali. Te ostatnie składają się zwykle z tlenków metali (związków metali i tlenu) manganu, niklu, kobaltu, żelaza, miedzi lub tytanu. Materiały miesza się ze środkami wiążącymi, prasuje i spieka. Producenci podgrzewają surowce pod wysokim ciśnieniem do tego stopnia, że ​​powstają detale o pożądanych właściwościach.

Typowe cechy termistora w skrócie
Rezystor NTC jest dostępny w zakresie od jednego oma do 100 megaomów. Komponenty można stosować w temperaturach od minus 60 do plus 200 stopni Celsjusza i osiągają tolerancje od 0,1 do 20 procent. Wybierając termistor, należy wziąć pod uwagę różne parametry. Jednym z najważniejszych jest opór nominalny. Wskazuje wartość rezystancji w danej temperaturze nominalnej (zwykle 25 stopni Celsjusza) i jest oznaczona dużą literą R oraz temperaturą. Na przykład R25 dla wartości rezystancji w temperaturze 25 stopni Celsjusza. Istotne jest również specyficzne zachowanie w różnych temperaturach. Można to określić za pomocą tabel, wzorów lub grafik i musi to być absolutnie zgodne z żądanym zastosowaniem. Dalsze wartości charakterystyczne rezystorów NTC odnoszą się do tolerancji oraz określonych granic temperatury i napięcia.

Różne obszary zastosowań rezystora NTC
Podobnie jak rezystor PTC, rezystor NTC nadaje się również do pomiaru temperatury. Wartość rezystancji zmienia się w zależności od temperatury otoczenia. Aby nie zafałszować wyników należy maksymalnie ograniczyć samonagrzewanie. Jednakże samonagrzewanie podczas przepływu prądu można wykorzystać do ograniczenia prądu rozruchowego. Ponieważ rezystor NTC jest zimny po włączeniu urządzeń elektrycznych, przez co na początku płynie tylko niewielki prąd. Po pewnym czasie pracy termistor nagrzewa się, opór elektryczny spada i przepływa większy prąd. Urządzenia elektryczne osiągają w ten sposób pełną wydajność z pewnym opóźnieniem czasowym.

Rezystor NTC przewodzi prąd elektryczny słabiej w niskich temperaturach. Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia rezystancja tzw. ciepłych przewodów zauważalnie maleje. Specjalne zachowanie elementów półprzewodnikowych można wykorzystać przede wszystkim do pomiaru temperatury, ograniczenia prądu rozruchowego lub opóźnienia różnych regulacji.