Термістори з негативним температурним коефіцієнтом (NTC) використовуються як високоточні компоненти датчика температури в різноманітних автомобільних, промислових, побутових приладах і медицині. Оскільки доступна велика різноманітність термісторів NTC — створених із різним дизайном і виготовлених із різних матеріалів — вибирайте найкращіNTC термісторидля конкретного застосування може бути складним завданням.
чомувибратиNTC?
Існує три основні технології датчиків температури, кожна з яких має свої особливості: датчики резистивного датчика температури (RTD) і два типи термісторів, терморезистори з позитивним і негативним температурним коефіцієнтом. Датчики RTD в основному використовуються для вимірювання широкого діапазону температур, і оскільки вони використовують чистий метал, вони, як правило, дорожчі за термістори.
Тому, оскільки термістори вимірюють температуру з такою ж або кращою точністю, їм зазвичай надають перевагу перед RTDS. Як випливає з назви, опір термістора з позитивним температурним коефіцієнтом (PTC) збільшується з температурою. Вони зазвичай використовуються як датчики обмеження температури в ланцюгах відключення або безпеки, оскільки опір зростає після досягнення температури перемикання. З іншого боку, зі збільшенням температури опір термістора з негативним температурним коефіцієнтом (NTC) зменшується. Залежність опору від температури (RT) є плоскою кривою, тому вона дуже точна та стабільна для вимірювання температури.
Основні критерії відбору
NTC-термістори мають високу чутливість і можуть вимірювати температуру з високою точністю (±0,1°C), що робить їх ідеальними для широкого спектру застосувань. Однак вибір типу залежить від ряду критеріїв – діапазону температур, діапазону опору, точності вимірювання, середовища, часу відгуку та вимог до розміру.
Елементи NTC з епоксидним покриттям є міцними та зазвичай вимірюють температуру від -55°C до +155°C, тоді як елементи NTC у скляному корпусі вимірюють до +300°C. Для застосувань, які вимагають надзвичайно швидкого часу відгуку, скляні компоненти є більш відповідним вибором. Вони також більш компактні, з діаметром всього 0,8 мм.
Важливо узгодити температуру термістора NTC з температурою компонента, який викликає зміну температури. Таким чином, вони доступні не тільки в традиційній формі з проводами, але також можуть бути встановлені в гвинтовому корпусі для кріплення до радіатора для поверхневого монтажу.
Новинкою на ринку є повністю безсвинцеві (чіпи та компоненти) NTC термістори, які відповідають більш суворим вимогам майбутньої директиви RoSH2.
застосуванняEприкладOогляд
Компоненти та системи датчиків NTC впроваджуються в багатьох галузях, особливо в автомобільному секторі. Серед типових застосувань – обігрів рульових коліс і сидінь, а також складні системи клімат-контролю. Термістори використовуються в системах рециркуляції вихлопних газів (EGR), датчиках впускного колектора (AIM) і датчиках температури та абсолютного тиску в колекторі (TMAP). Їх широкий діапазон робочих температур має високу стійкість до ударів і вібрації, високу надійність і тривалий термін служби з довгостроковою стабільністю. Якщо термістори будуть використовуватися в автомобільних додатках, то міжнародний стандарт стійкості до стресів AEC-Q200 є обов’язковим.
В електричних і гібридних транспортних засобах датчики NTC використовуються для безпеки батареї, моніторингу обмоток електричних імпульсів і стану зарядки. Система охолодження холодоагенту, яка охолоджує акумулятор, підключена до системи кондиціонування.
Вимірювання та контроль температури в побутових приладах охоплює широкий діапазон температур. Наприклад, у сушарці для білизни aдатчик температуривизначає температуру гарячого повітря, яке надходить у барабан, і температуру повітря, яке витікає, коли воно виходить із барабана. Для охолодження та заморожуванняДатчик NTCвимірює температуру в холодильній камері, запобігає замерзанню випарника та визначає температуру навколишнього середовища. У невеликих приладах, таких як праски, кавоварки та чайники, датчики температури використовуються для безпеки та енергоефективності. Установки опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC) займають більший сегмент ринку.
Зростаюча галузь медицини
Медична електроніка має різноманітні пристрої для стаціонарного, амбулаторного та навіть домашнього догляду. Термістори NTC використовуються як датчики температури в медичних пристроях.
Коли невеликий мобільний медичний пристрій заряджається, необхідно постійно контролювати робочу температуру акумуляторної батареї. Це пояснюється тим, що електрохімічні реакції, які використовуються під час моніторингу, значною мірою залежать від температури, тому швидкий і точний аналіз є важливим.
Пластирі безперервного моніторингу рівня глюкози (GCM) можуть контролювати рівень цукру в крові у пацієнтів з діабетом. Тут датчик NTC використовується для вимірювання температури, оскільки це може вплинути на результати.
У лікуванні безперервного позитивного тиску в дихальних шляхах (CPAP) використовується апарат, який допомагає людям із апное сну легше дихати під час сну. Подібним чином, при важких респіраторних захворюваннях, таких як COVID-19, апарати штучної вентиляції легенів переймають дихання пацієнта, обережно вдавлюючи повітря в його легені та видаляючи вуглекислий газ. В обох випадках скляні датчики NTC інтегровані в зволожувач повітря, катетер дихальних шляхів і вхідний отвір для вимірювання температури повітря для забезпечення комфорту пацієнтів.
Нещодавня пандемія викликала потребу в більшій чутливості та точності датчиків NTC із довгостроковою стабільністю. Новий тестер на віруси має суворі вимоги до контролю температури, щоб забезпечити послідовну реакцію між зразком і реагентом. Смарт-годинник також інтегровано з системою моніторингу температури, яка попереджає про можливі захворювання.
Час публікації: 25 травня 2023 р