Termistorji z negativnim temperaturnim koeficientom (NTC) se uporabljajo kot visoko natančni temperaturni senzorji v različnih avtomobilskih, industrijskih, gospodinjskih in medicinskih aplikacijah. Ker je na voljo široka paleta NTC termistorjev – izdelanih z različnimi zasnovami in iz različnih materialov – je izbira najboljšega ...NTC termistorjiza določeno aplikacijo je lahko izziv.
ZakajizberiNTC?
Obstajajo tri glavne tehnologije temperaturnih senzorjev, vsaka s svojimi značilnostmi: senzorji uporovnega temperaturnega detektorja (RTD) in dve vrsti termistorjev, termistorji s pozitivnim in negativnim temperaturnim koeficientom. Senzorji RTD se uporabljajo predvsem za merjenje širokega razpona temperatur in ker uporabljajo čisto kovino, so običajno dražji od termistorjev.
Ker termistorji merijo temperaturo z enako ali boljšo natančnostjo, so običajno prednostnejši od RTDS. Kot že ime pove, se upor termistorja s pozitivnim temperaturnim koeficientom (PTC) povečuje s temperaturo. Pogosto se uporabljajo kot temperaturni mejni senzorji v izklopnih ali varnostnih tokokrogih, ker se upor poveča, ko je dosežena preklopna temperatura. Po drugi strani pa se z naraščanjem temperature upor termistorja z negativnim temperaturnim koeficientom (NTC) zmanjšuje. Razmerje med upornostjo in temperaturo (RT) je ravna krivulja, zato je zelo natančno in stabilno za meritve temperature.
Ključna izbirna merila
NTC termistorji so zelo občutljivi in lahko merijo temperaturo z visoko natančnostjo (±0,1 °C), zaradi česar so idealni za širok spekter uporabe. Vendar pa je izbira tipa odvisna od številnih meril – temperaturnega območja, območja upornosti, natančnosti merjenja, okolja, odzivnega časa in zahtev glede velikosti.
NTC elementi z epoksi premazom so robustni in običajno merijo temperature med -55 °C in + 155 °C, medtem ko NTC elementi v steklenem ohišju merijo do + 300 °C. Za aplikacije, ki zahtevajo izjemno hiter odzivni čas, so komponente v steklenem ohišju primernejša izbira. So tudi bolj kompaktne, s premerom le 0,8 mm.
Pomembno je, da se temperatura NTC termistorja uskladi s temperaturo komponente, ki povzroča spremembo temperature. Zato niso na voljo le v tradicionalni obliki s priključki, temveč jih je mogoče namestiti tudi v vijačno ohišje za pritrditev na radiator za površinsko montažo.
Novost na trgu so popolnoma brezsvinčeni (čipi in komponente) NTC termistorji, ki izpolnjujejo strožje zahteve prihajajoče direktive RoSH2.
UporabaEprimerOpregled
Komponente in sistemi senzorjev NTC se uporabljajo na številnih področjih, zlasti v avtomobilskem sektorju. Tipične uporabe vključujejo ogrevane volane in sedeže ter dovršene sisteme za nadzor klime. Termistorji se uporabljajo v sistemih za recirkulacijo izpušnih plinov (EGR), senzorjih sesalnega kolektorja (AIM) ter senzorjih temperature in absolutnega tlaka v sesalnem kolektorju (TMAP). Njihov širok razpon delovnih temperatur ima visoko odpornost proti udarcem in vibracijam, visoko zanesljivost ter dolgo življenjsko dobo z dolgoročno stabilnostjo. Če se termistorji uporabljajo v avtomobilskih aplikacijah, je tukaj obvezen globalni standard za odpornost proti obremenitvam AEC-Q200.
V električnih in hibridnih vozilih se senzorji NTC uporabljajo za varnost akumulatorja, spremljanje električnih impulznih navitij in stanje polnjenja. Hladilni sistem, ki hladi akumulator, je povezan s klimatsko napravo.
Zaznavanje in nadzor temperature v gospodinjskih aparatih zajema širok razpon temperatur. Na primer, v sušilnem stroju,temperaturni senzordoloča temperaturo vročega zraka, ki doteka v boben, in temperaturo zraka, ki izstopa iz bobna. Za hlajenje in zamrzovanjeNTC senzormeri temperaturo v hladilni komori, preprečuje zmrzovanje uparjalnika in zaznava temperaturo okolice. V majhnih aparatih, kot so likalniki, kavni avtomati in grelniki vode, se temperaturni senzorji uporabljajo za varnost in energetsko učinkovitost. Ogrevalne, prezračevalne in klimatske naprave (HVAC) zasedajo večji tržni segment.
Rastoče medicinsko področje
Področje medicinske elektronike ponuja različne naprave za bolnišnično, ambulantno in celo domačo oskrbo. NTC termistorji se uporabljajo kot komponente za zaznavanje temperature v medicinskih napravah.
Ko se polni majhna mobilna medicinska naprava, je treba stalno spremljati delovno temperaturo polnilne baterije. To je zato, ker so elektrokemijske reakcije, ki se uporabljajo med spremljanjem, v veliki meri odvisne od temperature, zato je hitra in natančna analiza bistvenega pomena.
Obliži za kontinuirano spremljanje glukoze (GCM) lahko spremljajo raven sladkorja v krvi pri bolnikih s sladkorno boleznijo. Pri tem se senzor NTC uporablja za merjenje temperature, saj lahko ta vpliva na rezultate.
Zdravljenje s kontinuiranim pozitivnim tlakom v dihalnih poteh (CPAP) uporablja napravo, ki ljudem s spalno apnejo pomaga lažje dihati med spanjem. Podobno pri hudih boleznih dihal, kot je COVID-19, mehanski ventilatorji prevzamejo bolnikovo dihanje tako, da nežno potiskajo zrak v pljuča in odstranjujejo ogljikov dioksid. V obeh primerih so v vlažilnik zraka, kateter v dihalnih poteh in dovodno odprtino vgrajeni senzorji NTC s steklenim ohišjem, ki merijo temperaturo zraka in zagotavljajo udobje bolnikov.
Nedavna pandemija je spodbudila potrebo po večji občutljivosti in natančnosti senzorjev NTC z dolgoročno stabilnostjo. Novi tester virusov ima stroge zahteve glede nadzora temperature, da se zagotovi dosledna reakcija med vzorcem in reagentom. Pametna ura je integrirana tudi s sistemom za spremljanje temperature, ki opozarja na morebitne bolezni.
Čas objave: 25. maj 2023