Τα θερμίστορ αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας (NTC) χρησιμοποιούνται ως εξαρτήματα αισθητήρων θερμοκρασίας υψηλής ακρίβειας σε μια ποικιλία αυτοκινήτων, βιομηχανικών, οικιακών συσκευών και ιατρικών εφαρμογών.Επειδή είναι διαθέσιμη μια μεγάλη ποικιλία από θερμίστορ NTC — δημιουργημένα με διαφορετικά σχέδια και κατασκευασμένα από ποικιλία υλικών — επιλέγοντας το καλύτεροΘερμίστορ NTCγια μια συγκεκριμένη εφαρμογή μπορεί να είναι προκλητική.
ΓιατίεπιλέγωNTC;
Υπάρχουν τρεις κύριες τεχνολογίες αισθητήρων θερμοκρασίας, η καθεμία με τα δικά της χαρακτηριστικά: αισθητήρες ανιχνευτή θερμοκρασίας αντίστασης (RTD) και δύο τύποι θερμίστορ, θερμίστορ θετικού και αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας.Οι αισθητήρες RTD χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση ενός ευρέος φάσματος θερμοκρασιών και επειδή χρησιμοποιούν καθαρό μέταλλο, τείνουν να είναι πιο ακριβοί από τα θερμίστορ.
Επομένως, επειδή τα θερμίστορ μετρούν τη θερμοκρασία με την ίδια ή καλύτερη ακρίβεια, συνήθως προτιμώνται έναντι του RTDS.Όπως υποδηλώνει το όνομα, η αντίσταση ενός θερμίστορ θετικού συντελεστή θερμοκρασίας (PTC) αυξάνεται με τη θερμοκρασία.Χρησιμοποιούνται συνήθως ως αισθητήρες ορίου θερμοκρασίας σε κυκλώματα απενεργοποίησης ή ασφαλείας επειδή η αντίσταση αυξάνεται μόλις επιτευχθεί η θερμοκρασία ενεργοποίησης.Από την άλλη πλευρά, όσο 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.
Βασικά κριτήρια επιλογής
Τα θερμίστορ NTC είναι εξαιρετικά ευαίσθητα και μπορούν να μετρήσουν τη θερμοκρασία με υψηλή ακρίβεια (±0,1°C), καθιστώντας τα ιδανικά για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.Ωστόσο, η επιλογή του τύπου που θα καθοριστεί εξαρτάται από μια σειρά κριτηρίων – εύρος θερμοκρασίας, εύρος αντίστασης, ακρίβεια μέτρησης, περιβάλλον, χρόνος απόκρισης και απαιτήσεις μεγέθους.
Τα στοιχεία NTC με εποξική επίστρωση είναι στιβαρά και συνήθως μετρούν θερμοκρασίες μεταξύ -55°C και + 155°C, ενώ τα στοιχεία NTC με γυάλινη επένδυση μετρούν έως + 300°C.Για εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικά γρήγορους χρόνους απόκρισης, τα εξαρτήματα που καλύπτονται από γυαλί είναι η πιο κατάλληλη επιλογή.Είναι επίσης πιο συμπαγείς, με διαμέτρους τόσο μικρές όσο 0,8 mm.
Είναι σημαντικό να ταιριάζει η θερμοκρασία του θερμίστορ NTC με τη θερμοκρασία του εξαρτήματος που προκαλεί την αλλαγή θερμοκρασίας.Ως αποτέλεσμα, δεν διατίθενται μόνο στην παραδοσιακή μορφή με καλώδια, αλλά μπορούν επίσης να τοποθετηθούν σε κοχλιωτό περίβλημα για τοποθέτηση στο ψυγείο για επιφανειακή τοποθέτηση.
Νέα στην αγορά είναι εντελώς αμόλυβδη (τσιπ και εξαρτήματα) θερμίστορ NTC που πληρούν τις αυστηρότερες απαιτήσεις της επικείμενης οδηγίας RoSH2.
ΕφαρμογήEπαράδειγμαOεπισκόπηση
Τα εξαρτήματα και τα συστήματα αισθητήρων NTC εφαρμόζονται σε ένα ευρύ φάσμα τομέων, ειδικά στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας.Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν θερμαινόμενα τιμόνια και καθίσματα και εξελιγμένα συστήματα κλιματισμού.Τα θερμίστορ χρησιμοποιούνται σε συστήματα ανακύκλωσης καυσαερίων (EGR), αισθητήρες πολλαπλής εισαγωγής (AIM) και αισθητήρες θερμοκρασίας και απόλυτης πίεσης πολλαπλής (TMAP).Το ευρύ φάσμα θερμοκρασιών λειτουργίας τους έχει υψηλή αντοχή στην κρούση και αντοχή σε κραδασμούς, υψηλή αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής με μακροχρόνια σταθερότητα.Εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθούν θερμίστορ σε εφαρμογές αυτοκινήτων, τότε το παγκόσμιο πρότυπο αντοχής στην καταπόνηση AEC-Q200 εδώ είναι υποχρεωτικό.
Στα ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα, οι αισθητήρες NTC χρησιμοποιούνται για την ασφάλεια της μπαταρίας, την παρακολούθηση των περιελίξεων των ηλεκτρικών παλμών και την κατάσταση φόρτισης.Το σύστημα ψύξης ψυκτικού που ψύχει την μπαταρία είναι συνδεδεμένο με το σύστημα κλιματισμού.
Η ανίχνευση και ο έλεγχος θερμοκρασίας σε οικιακές συσκευές καλύπτει ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.Για παράδειγμα, σε στεγνωτήριο ρούχων, ααισθητήρας θερμοκρασίαςκαθορίζει τη θερμοκρασία του θερμού αέρα που ρέει στο τύμπανο και τη θερμοκρασία του αέρα που ρέει έξω καθώς εξέρχεται από το τύμπανο.Για ψύξη και κατάψυξη, τοΑισθητήρας NTCμετρά τη θερμοκρασία στο θάλαμο ψύξης, αποτρέπει το πάγωμα του εξατμιστή και ανιχνεύει τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.Σε μικρές συσκευές όπως σίδερα, καφετιέρες και βραστήρες, χρησιμοποιούνται αισθητήρες θερμοκρασίας για ασφάλεια και ενεργειακή απόδοση.Οι μονάδες θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC) καταλαμβάνουν μεγαλύτερο τμήμα της αγοράς.
Το αναπτυσσόμενο ιατρικό πεδίο
Ο τομέας των ιατρικών ηλεκτρονικών έχει μια ποικιλία συσκευών για νοσηλεία σε εσωτερικούς ασθενείς, εξωτερικούς ασθενείς, ακόμη και κατ' οίκον.Τα θερμίστορ NTC χρησιμοποιούνται ως εξαρτήματα ανίχνευσης θερμοκρασίας σε ιατρικές συσκευές.
Όταν φορτίζεται μια μικρή κινητή ιατρική συσκευή, η θερμοκρασία λειτουργίας της επαναφορτιζόμενης μπαταρίας πρέπει να παρακολουθείται συνεχώς.Αυτό συμβαίνει επειδή οι ηλεκτροχημικές αντιδράσεις που χρησιμοποιούνται κατά την παρακολούθηση εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία, επομένως η γρήγορη και ακριβής ανάλυση είναι απαραίτητη.
Τα έμπλαστρα 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 αναπνευστήρες αναλαμβάνουν την αναπνοή του ασθενή πιέζοντας απαλά τον αέρα στους πνεύμονές του και αφαιρώντας το διοξείδιο του άνθρακα.Και στις δύο περιπτώσεις, οι αισθητήρες NTC που καλύπτονται από γυαλί είναι ενσωματωμένοι στον υγραντήρα, στον καθετήρα αεραγωγών και στο στόμα εισαγωγής για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του αέρα για να διασφαλιστεί ότι οι ασθενείς παραμένουν άνετοι.
Η πρόσφατη πανδημία οδήγησε στην ανάγκη για μεγαλύτερη ευαισθησία και ακρίβεια για αισθητήρες NTC με μακροπρόθεσμη σταθερότητα.Ο νέος ελεγκτής ιών έχει αυστηρές απαιτήσεις ελέγχου θερμοκρασίας για τη διασφάλιση συνεπούς αντίδρασης μεταξύ δείγματος και αντιδραστηρίου.Το έξυπνο ρολόι είναι επίσης ενσωματωμένο με σύστημα παρακολούθησης θερμοκρασίας για να προειδοποιεί για πιθανές ασθένειες.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Μαΐου 2023