Termistory s negativním teplotním koeficientem (NTC) se používají jako vysoce přesné teplotní senzory v různých automobilových, průmyslových, domácích spotřebičích a lékařských aplikacích. Vzhledem k tomu, že je k dispozici široká škála termistorů NTC – vyrobených s různými konstrukcemi a z různých materiálů – je důležité vybrat ten nejlepší.NTC termistorypro konkrétní aplikaci může být náročné.
PročvybratNTC?
Existují tři hlavní technologie teplotních senzorů, z nichž každá má své vlastní charakteristiky: odporové teplotní senzory (RTD) a dva typy termistorů, termistory s kladným a záporným teplotním koeficientem. RTD senzory se primárně používají k měření širokého rozsahu teplot a protože používají čistý kov, bývají dražší než termistory.
Protože termistory měří teplotu se stejnou nebo lepší přesností, jsou obvykle upřednostňovány před RTDS. Jak název napovídá, odpor termistoru s kladným teplotním koeficientem (PTC) se zvyšuje s teplotou. Běžně se používají jako teplotní limitní senzory ve vypínacích nebo bezpečnostních obvodech, protože odpor roste, jakmile je dosaženo spínací teploty. Na druhou stranu, s rostoucí teplotou, odpor termistoru se záporným teplotním koeficientem (NTC) klesá. Závislost odporu na teplotě (RT) je plochá křivka, takže je velmi přesná a stabilní pro měření teploty.
Klíčová kritéria výběru
Termistory NTC jsou vysoce citlivé a dokáží měřit teplotu s vysokou přesností (±0,1 °C), což je činí ideálními pro širokou škálu aplikací. Výběr typu však závisí na řadě kritérií – teplotním rozsahu, rozsahu odporu, přesnosti měření, prostředí, době odezvy a požadavcích na velikost.
NTC prvky s epoxidovým povlakem jsou robustní a obvykle měří teploty mezi -55 °C a +155 °C, zatímco NTC prvky ve skleněném pouzdře měří až +300 °C. Pro aplikace vyžadující extrémně rychlé doby odezvy jsou vhodnější volbou komponenty ve skleněném pouzdře. Jsou také kompaktnější, s průměrem pouhých 0,8 mm.
Je důležité přizpůsobit teplotu NTC termistoru teplotě součástky, která způsobuje změnu teploty. Proto nejsou k dispozici pouze v tradičním provedení s vodiči, ale lze je také namontovat do šroubovacího pouzdra pro povrchovou montáž na chladič.
Novinkou na trhu jsou zcela bezolovnaté (čipy i součástky) NTC termistory, které splňují přísnější požadavky připravované směrnice RoSH2.
AplikaceEpříkladOpřehled
Komponenty a systémy senzorů NTC se používají v široké škále oblastí, zejména v automobilovém sektoru. Mezi typické aplikace patří vyhřívané volanty a sedadla a sofistikované systémy klimatizace. Termistory se používají v systémech recirkulace výfukových plynů (EGR), senzorech sacího potrubí (AIM) a senzorech teploty a absolutního tlaku v sacím potrubí (TMAP). Jejich široký rozsah provozních teplot se vyznačuje vysokou odolností proti nárazům a vibracím, vysokou spolehlivostí a dlouhou životností s dlouhodobou stabilitou. Pokud se termistory mají používat v automobilových aplikacích, je zde povinná globální norma pro odolnost proti namáhání AEC-Q200.
V elektrických a hybridních vozidlech se senzory NTC používají pro bezpečnost baterie, monitorují vinutí elektrických impulzů a stav nabíjení. Chladicí systém chladiva, který chladí baterii, je připojen k klimatizačnímu systému.
Snímání a regulace teploty v domácích spotřebičích pokrývá široký rozsah teplot. Například v sušičce prádlateplotní senzorurčuje teplotu horkého vzduchu, který proudí do bubnu, a teplotu vzduchu, který proudí ven při jeho výstupu z bubnu. Pro chlazení a mrazeníNTC senzorměří teplotu v chladicí komoře, zabraňuje zamrznutí výparníku a detekuje okolní teplotu. V malých spotřebičích, jako jsou žehličky, kávovary a konvice, se teplotní senzory používají pro bezpečnost a energetickou účinnost. Jednotky pro vytápění, větrání a klimatizaci (HVAC) zaujímají větší segment trhu.
Rostoucí lékařský obor
V oblasti lékařské elektroniky existuje řada zařízení pro lůžkovou, ambulantní a dokonce i domácí péči. NTC termistory se používají jako součástky pro snímání teploty v lékařských zařízeních.
Při nabíjení malého mobilního zdravotnického prostředku je nutné neustále sledovat provozní teplotu dobíjecí baterie. Je to proto, že elektrochemické reakce probíhající během monitorování jsou do značné míry závislé na teplotě, takže je nezbytná rychlá a přesná analýza.
Náplasti pro kontinuální monitorování glukózy (GCM) mohou monitorovat hladinu cukru v krvi u pacientů s diabetem. Zde se k měření teploty používá senzor NTC, protože ta může ovlivnit výsledky.
Léčba kontinuálním pozitivním tlakem v dýchacích cestách (CPAP) využívá přístroj, který pomáhá lidem se spánkovou apnoe snadněji dýchat během spánku. Podobně u závažných respiračních onemocnění, jako je COVID-19, přebírají mechanické ventilátory dýchání pacienta jemným vtlačováním vzduchu do plic a odstraňováním oxidu uhličitého. V obou případech jsou do zvlhčovače, katétru dýchacích cest a sacího otvoru integrovány skleněné NTC senzory, které měří teplotu vzduchu a zajišťují tak pohodlí pacientů.
Nedávná pandemie vyvolala potřebu vyšší citlivosti a přesnosti NTC senzorů s dlouhodobou stabilitou. Nový tester virů má přísné požadavky na regulaci teploty, aby byla zajištěna konzistentní reakce mezi vzorkem a činidlem. Chytré hodinky jsou také integrovány se systémem monitorování teploty, který varuje před potenciálními onemocněními.
Čas zveřejnění: 25. května 2023