Термисторите с отрицателен температурен коефициент (NTC) се използват като високопрецизни компоненти на температурни сензори в различни автомобилни, индустриални, домакински уреди и медицински приложения. Тъй като се предлага голямо разнообразие от NTC термистори — създадени с различни дизайни и изработени от различни материали — избирайки най-добротоNTC термисториза конкретно приложение може да бъде предизвикателство.
защоизберетеNTC?
Има три основни технологии за температурни сензори, всяка със свои собствени характеристики: сензори с резистивен температурен детектор (RTD) и два вида термистори, термистори с положителен и отрицателен температурен коефициент. RTD сензорите се използват предимно за измерване на широк диапазон от температури и тъй като използват чист метал, те обикновено са по-скъпи от термисторите.
Следователно, тъй като термисторите измерват температурата със същата или по-добра точност, те обикновено се предпочитат пред RTDS. Както подсказва името, съпротивлението на термистора с положителен температурен коефициент (PTC) се увеличава с температурата. Те обикновено се използват като сензори за ограничаване на температурата във вериги за изключване или за безопасност, тъй като съпротивлението се покачва след достигане на температурата на превключване. От друга страна, с повишаване на температурата съпротивлението на термистора с отрицателен температурен коефициент (NTC) намалява. Съотношението съпротивление към температура (RT) е плоска крива, така че е много точно и стабилно за температурни измервания.
Основни критерии за избор
NTC термисторите са силно чувствителни и могат да измерват температурата с висока точност (±0,1°C), което ги прави идеални за широк спектър от приложения. Изборът обаче кой тип да се посочи зависи от редица критерии – температурен диапазон, диапазон на съпротивление, точност на измерване, среда, време за реакция и изисквания за размер.
NTC елементите с епоксидно покритие са здрави и обикновено измерват температури между -55°C и + 155°C, докато NTC елементите със стъклена обвивка измерват до + 300°C. За приложения, изискващи изключително бързо време за реакция, стъклените компоненти са по-подходящ избор. Освен това са по-компактни, с диаметър от 0,8 mm.
Важно е температурата на NTC термистора да съответства на температурата на компонента, причиняващ температурната промяна. В резултат на това те се предлагат не само в традиционната форма с кабели, но могат да се монтират и в корпус с винт за закрепване към радиатора за повърхностен монтаж.
Новост на пазара са напълно безоловни (чипове и компоненти) NTC термистори, които отговарят на по-строгите изисквания на предстоящата директива RoSH2.
ПриложениеEпримерOпреглед
NTC сензорните компоненти и системи се внедряват в широк спектър от области, особено в автомобилния сектор. Типичните приложения включват отопляеми волани и седалки, както и сложни системи за климатичен контрол. Термисторите се използват в системи за рециркулация на отработените газове (EGR), сензори за всмукателен колектор (AIM) и сензори за температура и абсолютно налягане в колектора (TMAP). Техният широк работен температурен диапазон има висока устойчивост на удар и устойчивост на вибрации, висока надеждност и дълъг живот с дългосрочна стабилност. Ако термисторите трябва да се използват в автомобилни приложения, тогава глобалният стандарт за устойчивост на напрежение AEC-Q200 тук е задължителен.
В електрическите и хибридните превозни средства NTC сензорите се използват за безопасност на акумулаторите, следене на намотките на електрически импулси и състоянието на зареждане. Системата за охлаждане на хладилния агент, която охлажда батерията, е свързана към климатичната система.
Отчитането и контролът на температурата в домакинските уреди обхваща широк диапазон от температури. Например в сушилня за дрехи, aтемпературен датчикопределя температурата на горещия въздух, който се влива в барабана и температурата на въздуха, който изтича, когато излиза от барабана. За охлаждане и замразяване,NTC сензоризмерва температурата в охладителната камера, предпазва изпарителя от замръзване и отчита околната температура. В малки уреди като ютии, кафемашини и чайници температурните сензори се използват за безопасност и енергийна ефективност. Устройствата за отопление, вентилация и климатизация (HVAC) заемат по-голям пазарен сегмент.
Развиващата се медицинска област
Областта на медицинската електроника разполага с различни устройства за болнични, амбулаторни и дори домашни грижи. NTC термисторите се използват като температурни сензорни компоненти в медицински устройства.
Когато се зарежда малко мобилно медицинско устройство, работната температура на акумулаторната батерия трябва постоянно да се следи. Това е така, защото електрохимичните реакции, използвани по време на наблюдение, са до голяма степен зависими от температурата, така че бързият и точен анализ е от съществено значение.
Пластирите за непрекъснато проследяване на глюкозата (GCM) могат да следят нивата на кръвната захар при пациенти с диабет. Тук сензорът NTC се използва за измерване на температурата, тъй като това може да повлияе на резултатите.
Лечението с непрекъснато положително налягане в дихателните пътища (CPAP) използва машина, която помага на хората със сънна апнея да дишат по-лесно по време на сън. По същия начин при тежки респираторни заболявания, като COVID-19, механичните вентилатори поемат дишането на пациента, като леко натискат въздух в белите дробове и премахват въглеродния диоксид. И в двата случая стъклени NTC сензори са интегрирани в овлажнителя, катетъра на дихателните пътища и всмукателната уста, за да измерват температурата на въздуха, за да се гарантира, че пациентите се чувстват удобно.
Неотдавнашната пандемия доведе до необходимостта от по-голяма чувствителност и точност за NTC сензори с дългосрочна стабилност. Новият тестер за вируси има строги изисквания за контрол на температурата, за да се осигури постоянна реакция между пробата и реагента. Интелигентният часовник също е интегриран със система за наблюдение на температурата, за да предупреждава за потенциални заболявания.
Време на публикуване: 25 май 2023 г