Οι θερμοστάτες αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας (NTC) χρησιμοποιούνται ως συστατικά αισθητήρα θερμοκρασίας υψηλής ακρίβειας σε μια ποικιλία αυτοκινήτων, βιομηχανικών, οικιακών συσκευών και ιατρικών εφαρμογών. Επειδή είναι διαθέσιμη μια μεγάλη ποικιλία θερμοστάτη NTC - δημιουργείται με διαφορετικά σχέδια και κατασκευασμένο από μια ποικιλία υλικών - επιλέγοντας το καλύτεροΘερμοστάτες NTCΓια μια συγκεκριμένη εφαρμογή μπορεί να είναι προκλητική.
ΓιατίεπιλέγωNTC;
Υπάρχουν τρεις κύριες τεχνολογίες αισθητήρων θερμοκρασίας, οι οποίοι με τα δικά του χαρακτηριστικά: αισθητήρες ανιχνευτή θερμοκρασίας αντίστασης (RTD) και δύο τύποι θερμίστων, θετικοί και αρνητικοί θερμοκράτες συντελεστή θερμοκρασίας. Οι αισθητήρες RTD χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση ενός ευρέος φάσματος θερμοκρασιών και επειδή χρησιμοποιούν καθαρό μέταλλο, τείνουν να είναι πιο ακριβά από τους θερμίστορ.
Ως εκ τούτου, επειδή οι θερμίστορ μετρούν τη θερμοκρασία με την ίδια ή καλύτερη ακρίβεια, συνήθως προτιμώνται έναντι των RTD. Όπως υποδηλώνει το όνομα, η αντίσταση ενός θερμοστάτη θετικού συντελεστή θερμοκρασίας (PTC) αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Χρησιμοποιούνται συνήθως ως αισθητήρες ορίων θερμοκρασίας σε κυκλώματα αποσύνθεσης ή ασφαλείας, επειδή η αντίσταση αυξάνεται μόλις επιτευχθεί η θερμοκρασία μεταγωγής. Από την άλλη πλευρά, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η αντίσταση του θερμίστορ αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας (NTC) μειώνεται. Η σχέση αντίστασης στη θερμοκρασία (RT) είναι μια επίπεδη καμπύλη, επομένως είναι πολύ ακριβής και σταθερή για μετρήσεις θερμοκρασίας.
Κριτήρια επιλογής κλειδιών
Τα θερμοστάτη NTC είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα και μπορούν να μετρήσουν τη θερμοκρασία με υψηλή ακρίβεια (± 0,1 ° C), καθιστώντας τους ιδανικούς για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Ωστόσο, η επιλογή του τύπου που πρέπει να καθορίσει εξαρτάται από έναν αριθμό κριτηρίων - εύρος θερμοκρασίας, εύρος αντίστασης, ακρίβεια μέτρησης, περιβάλλον, χρόνο απόκρισης και απαιτήσεις μεγέθους.
Τα εποξειδικά στοιχεία επικαλυμμένα με NTC είναι ισχυρά και τυπικά μετρούν τις θερμοκρασίες μεταξύ -55 ° C και + 155 ° C, ενώ τα υαλώδη στοιχεία NTC μετράνε μέχρι + 300 ° C. Για εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικά γρήγορους χρόνους απόκρισης, τα εξαρτήματα που έχουν κλείσει γυαλί είναι μια πιο κατάλληλη επιλογή. Είναι επίσης πιο συμπαγείς, με διαμέτρους τόσο μικρές όσο 0,8mm.
Είναι σημαντικό να ταιριάζει με τη θερμοκρασία του θερμίστορ NTC στη θερμοκρασία του συστατικού που προκαλεί την αλλαγή της θερμοκρασίας. Ως αποτέλεσμα, δεν διατίθενται μόνο στην παραδοσιακή μορφή με τους αγωγούς, αλλά μπορούν επίσης να τοποθετηθούν σε ένα περίβλημα τύπου βιδών για να συνδεθούν στο ψυγείο για την τοποθέτηση επιφάνειας.
Νέο στην αγορά είναι πλήρως χωρίς μόλυβδο (Chip και Component) θερμοστάτες NTC που πληρούν τις αυστηρότερες απαιτήσεις της επικείμενης οδηγίας ROSH2.
ΕφαρμογήExampleOερεθίσματα
Τα συστατικά και τα συστήματα του αισθητήρα NTC εφαρμόζονται σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων, ειδικά στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας. Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν θερμαινόμενους τροχούς και καθίσματα και εξελιγμένα συστήματα ελέγχου του κλίματος. Οι θερμίστορ χρησιμοποιούνται σε συστήματα ανακύκλωσης καυσαερίων (EGR), αισθητήρες πολλαπλών πολλαπλών εισαγωγής και αισθητήρες θερμοκρασίας και πολλαπλής πίεσης (TMAP). Το ευρύ φάσμα θερμοκρασιών λειτουργίας τους έχει υψηλή αντοχή στην κρούση και αντοχή δόνησης, υψηλή αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής με μακροπρόθεσμη σταθερότητα. Εάν οι θερμίστορ πρόκειται να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές αυτοκινήτων, τότε το παγκόσμιο πρότυπο αντοχής στο στρες AEC-Q200 εδώ είναι υποχρεωτικό.
Σε ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα, οι αισθητήρες NTC χρησιμοποιούνται για την ασφάλεια της μπαταρίας, την παρακολούθηση των ηλεκτρικών παλμών και την κατάσταση φόρτισης. Το σύστημα ψύξης ψύξης που δροσίζει την μπαταρία είναι συνδεδεμένη στο σύστημα κλιματισμού.
Η ανίχνευση και ο έλεγχος της θερμοκρασίας στις οικιακές συσκευές καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Για παράδειγμα, σε ένα στεγνωτήριο ρούχων, ααισθητήρας θερμοκρασίαςκαθορίζει τη θερμοκρασία του ζεστού αέρα που ρέει στο τύμπανο και τη θερμοκρασία του αέρα που ρέει έξω καθώς εξέρχεται από το τύμπανο. Για ψύξη και κατάψυξη, τοΑισθητήρας NTCΜετράει τη θερμοκρασία στο θάλαμο ψύξης, εμποδίζει τον κατάψυξη του εξατμιστή και ανιχνεύει τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Σε μικρές συσκευές όπως σίδερα, καφετιέρες και βραστήρες, οι αισθητήρες θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται για την ασφάλεια και την ενεργειακή απόδοση. Οι μονάδες θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC) καταλαμβάνουν ένα μεγαλύτερο τμήμα της αγοράς.
Ο αυξανόμενος ιατρικός τομέας
Ο τομέας της ιατρικής ηλεκτρονικής διαθέτει μια ποικιλία συσκευών για νοσοκομειακές, εξωτερικές και ακόμη και οικιακές φροντίδες. Τα θερμοστάτες NTC χρησιμοποιούνται ως εξαρτήματα ανίχνευσης θερμοκρασίας σε ιατρικές συσκευές.
Όταν φορτίζεται μια μικρή ιατρική συσκευή κινητής τηλεφωνίας, η θερμοκρασία λειτουργίας της επαναφορτιζόμενης μπαταρίας πρέπει να παρακολουθείται συνεχώς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι ηλεκτροχημικές αντιδράσεις που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της παρακολούθησης είναι σε μεγάλο βαθμό εξαρτώμενες από τη θερμοκρασία, τόσο γρήγορη, η ακριβής ανάλυση είναι απαραίτητη.
Τα επιθέματα συνεχούς παρακολούθησης γλυκόζης (GCM) μπορούν να παρακολουθούν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα σε ασθενείς με διαβήτη. Εδώ, ο αισθητήρας NTC χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, καθώς αυτό μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα.
Η θεραπεία συνεχούς θετικής πίεσης αεραγωγών (CPAP) χρησιμοποιεί ένα μηχάνημα για να βοηθήσει τα άτομα με άπνοια ύπνου να αναπνέουν πιο εύκολα κατά τη διάρκεια του ύπνου. Ομοίως, για σοβαρές αναπνευστικές ασθένειες, όπως το Covid-19, οι μηχανικοί ανεμιστήρες αναλαμβάνουν την αναπνοή του ασθενούς πιέζοντας απαλά τον αέρα στους πνεύμονες και αφαιρώντας το διοξείδιο του άνθρακα. Και στις δύο περιπτώσεις, οι αισθητήρες NTC που περιλάμβαναν γυαλί ενσωματώνονται στον υγραντήρα, στον καθετήρα των αεραγωγών και στο στόμα της εισαγωγής για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του αέρα για να εξασφαλιστεί ότι οι ασθενείς παραμένουν άνετοι.
Η πρόσφατη πανδημία οδήγησε την ανάγκη για μεγαλύτερη ευαισθησία και ακρίβεια για αισθητήρες NTC με μακροχρόνια σταθερότητα. Ο νέος δοκιμαστής του ιού έχει αυστηρές απαιτήσεις ελέγχου της θερμοκρασίας για να εξασφαλίσει συνεπή αντίδραση μεταξύ δείγματος και αντιδραστηρίου. Το smartwatch είναι επίσης ενσωματωμένο σε ένα σύστημα παρακολούθησης θερμοκρασίας για να προειδοποιήσει για πιθανές ασθένειες.
Χρόνος δημοσίευσης: Μάιος-25-2023