Tehnične informacije

1. Osnovne definicije in delovna načela

Kaj je NTC termistor?

       ■   Definicija:Termistor z negativnim temperaturnim koeficientom (NTC) je polprevodniška keramična komponenta, katere upornost se zmanjšujeeksponentnoko se temperatura povečuje. Široko se uporablja za merjenje temperature, temperaturno kompenzacijo in dušenje vklopnega toka.

        ■   Načelo delovanja:Izdelani so iz oksidov prehodnih kovin (npr. mangana, kobalta, niklja), spremembe temperature pa spremenijo koncentracijo nosilcev v materialu, kar povzroči spremembo upornosti.

Primerjava vrst temperaturnih senzorjev

Vrsta	Načelo	Prednosti	Slabosti
NTC	Upor se spreminja glede na temperaturo	Visoka občutljivost, nizki stroški	Nelinearni izhod
RTD	Odpornost kovine se spreminja glede na temperaturo	Visoka natančnost, dobra linearnost	Visoki stroški, počasen odziv
Termočlen	Termoelektrični učinek (napetost, ki jo povzroča temperaturna razlika)	Širok temperaturni razpon (od -200 °C do 1800 °C)	Zahteva kompenzacijo hladnega spoja, šibek signal
Digitalni temperaturni senzor	Pretvarja temperaturo v digitalni izhod	Enostavna integracija z mikrokrmilniki, visoka natančnost	Omejeno temperaturno območje, višji stroški kot NTC
LPTC (linearni PTC)	Upornost se linearno povečuje s temperaturo	Preprost linearni izhod, dober za zaščito pred previsoko temperaturo	Omejena občutljivost, ožji obseg uporabe

2. Ključni parametri delovanja in terminologija

Osnovni parametri

       ■   Nazivna upornost (R25):

Upornost pri ničelni moči pri 25 °C se običajno giblje od 1 kΩ do 100 kΩ.XIXITRONICSje mogoče prilagoditi za doseganje upornosti 0,5 ~ 5000 kΩ

       ■Vrednost B (toplotni indeks):

Definicija: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), kar označuje občutljivost upornosti na temperaturne spremembe (enota: K).
                       Običajni razpon vrednosti B: od 3000K do 4600K (npr. B25/85=3950K)
XIXITRONICS je mogoče prilagoditi za doseganje temperaturnih temperatur od 2500 do 5000 K

       ■   Natančnost (toleranca):

Odstopanje vrednosti upora (npr. ±1 %, ±3 %) in natančnost merjenja temperature (npr. ±0,5 °C).
XIXITRONICS je mogoče prilagoditi tako, da doseže ±0,2 ℃ v območju od 0 ℃ do 70 ℃, najvišja natančnost pa lahko doseže 0,05℃.

       ■Faktor disipacije (δ):

Parameter, ki označuje učinke samosegrevanja, merjen v mW/°C (nižje vrednosti pomenijo manjše samosegrevanje).

       ■Časovna konstanta (τ):

Čas, ki ga termistor potrebuje, da se odzove na 63,2 % spremembe temperature (npr. 5 sekund v vodi, 20 sekund na zraku).

Tehnični izrazi

        ■   Steinhart-Hartova enačba:

Matematični model, ki opisuje razmerje med upornostjo in temperaturo NTC termistorjev:

(T: absolutna temperatura, R: upornost, A/B/C: konstante)

       ■   α (temperaturni koeficient):

Hitrost spremembe upora na enoto spremembe temperature:

       ■   Tabela RT (tabela upornosti in temperature):

Referenčna tabela, ki prikazuje standardne vrednosti upornosti pri različnih temperaturah, ki se uporablja za kalibracijo ali načrtovanje vezij.

3. Tipične uporabe NTC termistorjev

Področja uporabe

        1. Merjenje temperature:

                     o   Gospodinjski aparati (klimatske naprave, hladilniki), industrijska oprema, avtomobilska industrija (spremljanje temperature baterij/motorjev).

       2. Temperaturna kompenzacija:

                     oKompenzacija temperaturnega zdrsa v drugih elektronskih komponentah (npr. kristalni oscilatorji, LED diode).

       3. Zmanjšanje vklopnega toka:

                     oUporaba visoke odpornosti proti zmrzovanju za omejitev vklopnega toka med zagonom napajanja.

Primeri načrtovanja vezij

•   Vezje delilnika napetosti:

(Temperatura se izračuna z odčitavanjem napetosti prek ADC-ja.)

       •   Metode linearizacije:

Dodajanje fiksnih uporov zaporedno/vzporedno za optimizacijo nelinearnega izhoda NTC (vključno z referenčnimi shemami vezij).

4. Tehnični viri in orodja

Brezplačni viri

•Podatkovni listi:Vključite podrobne parametre, dimenzije in preskusne pogoje.

•Predloga tabele RT v Excelu (PDF): Omogoča strankam hiter pregled vrednosti temperaturne odpornosti.

•Opombe k uporabi:

                     oUpoštevani dejavniki pri načrtovanju za NTC v temperaturni zaščiti litijeve baterije

                     oIzboljšanje natančnosti merjenja temperature NTC s kalibracijo programske opreme

Spletna orodja

       • Kalkulator vrednosti B:Vnesite T1/R1 in T2/R2 za izračun vrednosti B.

       •Orodje za pretvorbo temperature: Vhodna upornost za dosego ustrezne temperature (podpira Steinhart-Hartovo enačbo).

5. Nasveti za načrtovanje (za inženirje)

• Izogibajte se napakam zaradi samosegrevanja:Prepričajte se, da je obratovalni tok manjši od največje vrednosti, navedene v podatkovnem listu (npr. 10 μA).

• Varstvo okolja:Za vlažna ali korozivna okolja uporabite NTC-je, obdane s steklom ali prevlečene z epoksi smolo.

• Priporočila za kalibracijo:Izboljšajte natančnost sistema z izvedbo dvotočkovne kalibracije (npr. 0 °C in 100 °C).

6.Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)

1. V: Kakšna je razlika med NTC in PTC termistorji?

                     o   A: PTC (pozitivni temperaturni koeficient) termistorji povečujejo upornost s temperaturo in se običajno uporabljajo za zaščito pred preobremenitvijo, medtem ko se NTC termistorji uporabljajo za merjenje in kompenzacijo temperature.

2. V: Kako izbrati pravo vrednost B?

                     o   A: Visoke vrednosti B (npr. B25/85=4700K) ponujajo večjo občutljivost in so primerne za ozka temperaturna območja, medtem ko so nizke vrednosti B (npr. B25/50=3435K) boljše za široka temperaturna območja.

3. V: Ali dolžina žice vpliva na natančnost meritev?

                     oA: Da, dolge žice ustvarjajo dodaten upor, ki ga je mogoče kompenzirati z uporabo 3-žilne ali 4-žilne metode povezave.