Що таке датчик температури NTC?

Що таке датчик температури NTC?

Щоб зрозуміти функцію та застосування датчика температури NTC, ми повинні спочатку знати, що таке термістор NTC.
Просто пояснено, як працює датчик температури NTC
Гарячі або теплі провідники - це електронні резистори з негативними температурними коефіцієнтами (скорочено NTC). Якщо через компоненти протікає струм, їх опір зменшується зі збільшенням температури. З іншого боку, якщо температура навколишнього середовища падає (наприклад, у занурювальному рукаві), компоненти реагують із збільшенням опору. Через таку особливу поведінку експерти також називають NTC-резистор NTC-термістором.

Електричний опір зменшується під час руху електронів
Резистори NTC складаються з напівпровідникових матеріалів, провідність яких зазвичай знаходиться між електричними провідниками та електричними непровідниками. Якщо компоненти нагріваються, електрони відриваються від атомів решітки. Вони залишають своє місце в конструкції і набагато краще транспортують електроенергію. Результат: із підвищенням температури термістори набагато краще проводять електрику – їх електричний опір зменшується. Компоненти використовуються, серед іншого, як датчики температури, але для цього вони повинні бути підключені до джерела напруги та амперметра.

Виготовлення та властивості гарячих і холодних провідників
Резистор NTC може дуже слабо реагувати або, в деяких областях, дуже сильно на зміни температури навколишнього середовища. Конкретна поведінка в основному залежить від виробництва компонентів. Таким чином виробники пристосовують співвідношення змішування оксидів або допування оксидів металів до бажаних умов. Але на властивості компонентів також можна вплинути за допомогою самого процесу виробництва. Наприклад, через вміст кисню в атмосфері спалювання або індивідуальну швидкість охолодження елементів.

Різні матеріали для резистора NTC
Чисті напівпровідникові матеріали, складні напівпровідники або металеві сплави використовуються для забезпечення характерної поведінки терморезисторів. Останні зазвичай складаються з оксидів металів (сполук металів і кисню) марганцю, нікелю, кобальту, заліза, міді або титану. Матеріали змішуються зі зв'язуючими, пресуються і спікаються. Виробники нагрівають сировину під високим тиском до такої міри, щоб отримати заготовки з бажаними властивостями.

Коротко про типові характеристики термістора
Резистор NTC доступний в діапазоні від одного Ома до 100 МОм. Компоненти можна використовувати при температурах від мінус 60 до плюс 200 градусів за Цельсієм і досягати допусків від 0,1 до 20 відсотків. Коли справа доходить до вибору термістора, необхідно враховувати різні параметри. Одним з найважливіших є номінальний опір. Він вказує на значення опору при заданій номінальній температурі (зазвичай 25 градусів Цельсія) і позначається великою літерою R і температурою. Наприклад, R25 для значення опору при 25 градусах Цельсія. Особлива поведінка при різних температурах також має значення. Це можна вказати за допомогою таблиць, формул або графіків і має повністю відповідати бажаній програмі. Інші характерні значення резисторів NTC стосуються допусків, а також певних меж температури та напруги.

Різні області застосування резистора NTC
Так само, як резистор PTC, резистор NTC також підходить для вимірювання температури. Значення опору змінюється в залежності від температури навколишнього середовища. Щоб не фальсифікувати результати, слід максимально обмежити самонагрівання. Однак самонагрівання під час протікання струму можна використовувати для обмеження пускового струму. Оскільки резистор NTC холодний після ввімкнення електричних пристроїв, тож спочатку тече невеликий струм. Після деякого часу роботи термістор нагрівається, електричний опір падає і струм стає сильнішим. Таким чином електричні пристрої досягають повної продуктивності з певною затримкою.

Резистор NTC гірше проводить електричний струм при низьких температурах. При підвищенні температури навколишнього середовища опір так званих теплових провідників помітно зменшується. Особлива поведінка напівпровідникових елементів може бути використана в першу чергу для вимірювання температури, для обмеження пускового струму або для затримки різних контролів.