Какво е NTC температурен сензор?

Какво е NTC температурен сензор?

За да разберем функцията и приложението на NTC температурния сензор, първо трябва да знаем какво представлява NTC термисторът.
Как работи NTC температурният сензор, обяснено просто
Топлите проводници или горещите проводници са електронни резистори с отрицателни температурни коефициенти (накратко NTC). Ако през компонентите протича ток, тяхното съпротивление намалява с повишаване на температурата. Ако температурата на околната среда спадне (например в потапяща втулка), компонентите, от друга страна, реагират с нарастващо съпротивление. Поради това специално поведение, експертите наричат NTC резистора още NTC термистор.

Електрическото съпротивление намалява, когато електроните се движат
NTC резисторите се състоят от полупроводникови материали, чиято проводимост е обикновено между тази на електрическите проводници и електрическите непроводници. Ако компонентите се нагреят, електроните се отделят от атомите на решетката. Те напускат мястото си в структурата и пренасят електричество много по-добре. Резултатът: С повишаване на температурата термисторите провеждат електричество много по-добре – електрическото им съпротивление намалява. Компонентите се използват, наред с други неща, като температурни сензори, но за целта те трябва да бъдат свързани към източник на напрежение и амперметър.

Производство и свойства на топлите и студените проводници
NTC резистор може да реагира много слабо или, в определени области, много силно на промените в околната температура. Специфичното поведение зависи основно от производството на компонентите. По този начин производителите адаптират съотношението на смесване на оксидите или легирането на металните оксиди към желаните условия. Но свойствата на компонентите могат да бъдат повлияни и от самия производствен процес. Например, чрез съдържанието на кислород в атмосферата на печене или индивидуалната скорост на охлаждане на елементите.

Различни материали за NTC резистор
За да се гарантира, че термисторите показват характерното си поведение, се използват чисти полупроводникови материали, съставни полупроводници или метални сплави. Последните обикновено се състоят от метални оксиди (съединения на метали и кислород) на манган, никел, кобалт, желязо, мед или титан. Материалите се смесват със свързващи вещества, пресоват се и се синтероват. Производителите нагряват суровините под високо налягане до такава степен, че да се създадат детайли с желаните свойства.

Типични характеристики на термистора с един поглед
NTC резисторът се предлага в диапазони от един ом до 100 мегаома. Компонентите могат да се използват от минус 60 до плюс 200 градуса по Целзий и постигат толеранси от 0,1 до 20 процента. Когато става въпрос за избор на термистор, трябва да се вземат предвид различни параметри. Един от най-важните е номиналното съпротивление. То показва стойността на съпротивлението при дадена номинална температура (обикновено 25 градуса по Целзий) и се обозначава с главна буква R и температурата. Например, R25 е стойността на съпротивлението при 25 градуса по Целзий. Специфичното поведение при различни температури също е от значение. Това може да се посочи с таблици, формули или графики и трябва абсолютно да съответства на желаното приложение. Допълнителни характеристични стойности на NTC резисторите се отнасят до допустимите отклонения, както и до определени температурни и напрежени граници.

Различни области на приложение на NTC резистор
Точно както PTC резисторът, NTC резисторът е подходящ и за измерване на температура. Стойността на съпротивлението се променя в зависимост от околната температура. За да не се фалшифицират резултатите, самозагряването трябва да се ограничи максимално. Самозагряването по време на протичане на ток обаче може да се използва за ограничаване на пусковия ток. Тъй като NTC резисторът е студен след включване на електрически устройства, в началото протича само малък ток. След известно време на работа термисторът се нагрява, електрическото съпротивление спада и протича повече ток. По този начин електрическите устройства постигат пълната си производителност с известно времезакъснение.

NTC резисторът провежда електрически ток по-лошо при ниски температури. Ако температурата на околната среда се повиши, съпротивлението на така наречените топли проводници намалява забележимо. Специалното поведение на полупроводниковите елементи може да се използва предимно за измерване на температура, за ограничаване на пусковия ток или за забавяне на различни контролери.