Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) используются в качестве компонентов высокоточных датчиков температуры в различных автомобильных, промышленных, бытовых приборах и медицинских устройствах. Поскольку доступен широкий выбор термисторов NTC, созданных с разной конструкцией и изготовленных из разных материалов, можно выбрать лучший.NTC-термисторыдля конкретного приложения может быть сложной задачей.
ПочемувыбиратьНТЦ?
Существует три основные технологии датчиков температуры, каждая из которых имеет свои особенности: датчики резистивного температурного детектора (RTD) и два типа термисторов: термисторы с положительным и отрицательным температурным коэффициентом. Датчики RTD в основном используются для измерения широкого диапазона температур, и, поскольку в них используется чистый металл, они, как правило, дороже, чем термисторы.
Следовательно, поскольку термисторы измеряют температуру с такой же или более высокой точностью, их обычно предпочтительнее, чем RTDS. Как следует из названия, сопротивление термистора с положительным температурным коэффициентом (PTC) увеличивается с температурой. Они обычно используются в качестве датчиков ограничения температуры в цепях отключения или безопасности, поскольку сопротивление возрастает при достижении температуры переключения. С другой стороны, по мере повышения температуры сопротивление термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) уменьшается. Зависимость сопротивления температуре (RT) представляет собой плоскую кривую, поэтому она очень точна и стабильна при измерении температуры.
Ключевые критерии выбора
Термисторы NTC обладают высокой чувствительностью и могут измерять температуру с высокой точностью (±0,1°C), что делает их идеальными для широкого спектра применений. Однако выбор того, какой тип указать, зависит от ряда критериев: температурного диапазона, диапазона сопротивления, точности измерения, окружающей среды, времени отклика и требований к размеру.
Элементы NTC с эпоксидным покрытием прочны и обычно выдерживают температуру от -55°C до + 155°C, тогда как элементы NTC в стеклянном корпусе измеряют температуру до + 300°C. Для приложений, требующих чрезвычайно быстрого времени отклика, компоненты в стеклянном корпусе являются более подходящим выбором. Они также более компактны, их диаметр составляет всего 0,8 мм.
Важно, чтобы температура термистора NTC соответствовала температуре компонента, вызывающего изменение температуры. В результате они доступны не только в традиционной форме с выводами, но также могут быть установлены в корпусе винтового типа для крепления к радиатору для поверхностного монтажа.
Новинкой на рынке являются термисторы NTC (чипы и компоненты), полностью не содержащие свинца, которые отвечают более строгим требованиям будущей директивы RoSH2.
ПриложениеEпримерOобзор
Компоненты и системы датчиков NTC применяются в широком спектре областей, особенно в автомобильном секторе. Типичные области применения включают подогрев рулевых колес и сидений, а также сложные системы климат-контроля. Термисторы используются в системах рециркуляции выхлопных газов (EGR), датчиках впускного коллектора (AIM), а также датчиках температуры и абсолютного давления во коллекторе (TMAP). Их широкий диапазон рабочих температур обладает высокой ударопрочностью и вибростойкостью, высокой надежностью и длительным сроком службы с долгосрочной стабильностью. Если термисторы будут использоваться в автомобильной промышленности, то глобальный стандарт устойчивости к нагрузкам AEC-Q200 здесь является обязательным.
В электрических и гибридных автомобилях датчики NTC используются для обеспечения безопасности аккумулятора, контроля электрических импульсных обмоток и состояния зарядки. Система охлаждения хладагентом, охлаждающим аккумулятор, подключена к системе кондиционирования воздуха.
Измерение и контроль температуры в бытовой технике охватывает широкий диапазон температур. Например, в сушилке для бельядатчик температурыопределяет температуру горячего воздуха, поступающего в барабан, и температуру воздуха, выходящего при выходе из барабана. Для охлаждения и заморозкиДатчик NTCизмеряет температуру в охлаждающей камере, предотвращает замерзание испарителя и определяет температуру окружающей среды. В небольших приборах, таких как утюги, кофеварки и чайники, датчики температуры используются для обеспечения безопасности и энергоэффективности. Установки отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) занимают более крупный сегмент рынка.
Растущая медицина
В области медицинской электроники имеется множество устройств для стационарного, амбулаторного и даже домашнего ухода. Термисторы NTC используются в качестве компонентов измерения температуры в медицинских устройствах.
При зарядке небольшого мобильного медицинского устройства необходимо постоянно контролировать рабочую температуру аккумуляторной батареи. Это связано с тем, что электрохимические реакции, используемые во время мониторинга, в значительной степени зависят от температуры, поэтому необходим быстрый и точный анализ.
Пластыри непрерывного мониторинга глюкозы (GCM) могут контролировать уровень сахара в крови у пациентов с диабетом. Здесь датчик NTC используется для измерения температуры, поскольку это может повлиять на результаты.
При лечении непрерывного положительного давления в дыхательных путях (CPAP) используется аппарат, который помогает людям с апноэ во сне легче дышать во время сна. Аналогичным образом, при тяжелых респираторных заболеваниях, таких как COVID-19, аппараты искусственной вентиляции легких берут на себя дыхание пациента, мягко нагнетая воздух в его легкие и удаляя углекислый газ. В обоих случаях стеклянные датчики NTC встроены в увлажнитель, катетер дыхательных путей и впускное отверстие для измерения температуры воздуха и обеспечения комфорта пациентов.
Недавняя пандемия привела к необходимости повышения чувствительности и точности датчиков NTC с долгосрочной стабильностью. К новому вирусному тестеру предъявляются строгие требования по контролю температуры, чтобы обеспечить стабильную реакцию между образцом и реагентом. Умные часы также интегрированы с системой мониторинга температуры, которая предупреждает о потенциальных заболеваниях.
Время публикации: 25 мая 2023 г.