Что следует учитывать при выборе термистора NTC

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) служат высокоточными датчиками температуры для различных автомобильных, промышленных, бытовых и медицинских применений. Поскольку доступен широкий спектр термисторов NTC, созданных в различных конструкциях и изготовленных из различных материалов, выбор оптимального термистора NTC для конкретных применений может оказаться сложной задачей. В этой статье рассматриваются типы термисторов NTC и их критические критерии производительности, а также даются советы по выбору подходящего устройства для конкретного применения.

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 используются в основном для измерения обширных диапазонов температур, и, поскольку в них используются чистые металлы, они, как правило, дороже, чем термисторы.

Поэтому, поскольку термисторы измеряют температуру с такой же или более высокой точностью, их обычно используют вместо термометров сопротивления. Как следует из названия, сопротивление термисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC) увеличивается с повышением температуры. Они обычно используются в качестве датчиков ограничения температуры в цепях отключения или безопасности, поскольку при достижении температуры переключения сопротивление резко возрастает. С другой стороны, термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) уменьшают сопротивление при повышении температуры. Зависимость сопротивления от температуры (RT) представляет собой сглаженную кривую, что делает ее очень точной и стабильной при измерении температуры.

Термисторы NTC обладают высокой чувствительностью и измеряют температуру с высокой точностью (±0,1°C), что делает их идеальной технологией для измерения температуры в широком диапазоне применений. Однако выбор типа, который следует указать, зависит от нескольких критериев: температурного диапазона, диапазона сопротивления, точности измерения, окружающей среды, времени отклика и требований к размерам.

Типы элементов NTC с эпоксидным покрытием имеют прочную конструкцию и измеряют температуру обычно от -55°C до +155°C, тогда как элементы NTC в стеклянной капсуле могут измерять температуру до +300°C. Для применений, где требуется чрезвычайно быстрое время отклика, более подходящим выбором являются элементы в стеклянной капсуле. Они также более компактны, их диаметр составляет до 0,8 мм.

Важно, чтобы температура термистора NTC соответствовала температуре компонента, вызывающего изменение температуры. Поэтому они доступны не только в традиционных вариантах с выводами, но также встроены в корпуса винтового типа для крепления к радиаторам для поверхностного монтажа.

Новинкой на рынке являются термисторы NTC (чип и элемент), полностью не содержащие свинца, которые отвечают более строгим требованиям будущей директивы RoSH2.

Коэффициент рассеяния определяется как соотношение изменения рассеиваемой мощности и результирующего изменения температуры корпуса термистора. Он выражается в мВт/К и служит мерой нагрузки, которая заставляет термистор в установившемся режиме повышать температуру своего тела на 1 К. Чем выше коэффициент рассеяния, тем больше тепла рассеивается термистором в окружающую среду.

Поскольку длина и материал провода, герметизирующий материал, монтаж и сборка помогают определить коэффициент рассеяния, рекомендуется тестировать прототипы в «реальной» среде. Эти испытания определяют максимально допустимый входной ток, чтобы гарантировать незначительную погрешность самонагрева внутри термистора при максимальной температуре измерения/контроля. Однако существует тонкий баланс между приложенным током и приложенной мощностью, которая должна быть как можно меньшей, чтобы максимизировать чувствительность системы.

Сенсорные элементы и системы NTC применяются в самых разных областях, особенно в автомобильной отрасли. Типичные области применения включают подогрев рулевых колес и сидений, а также сложные системы климат-контроля. Используемые в системах рециркуляции выхлопных газов (EGR), датчиках воздухозаборного коллектора (AIM), а также датчиках температуры и абсолютного давления в коллекторе (TMAP), термисторы охватывают широкий диапазон рабочих температур, обладают высокой ударопрочностью и вибрационной прочностью, высокой надежностью и длительным сроком службы. -срочная стабильность. Здесь глобальный стандарт устойчивости к нагрузкам AEC-Q200 является обязательным, если термистор будет использоваться в автомобильной промышленности.