Techninė informacija

1. Pagrindinės apibrėžtys ir veikimo principai

Kas yra NTC termistorius?

       ■   Apibrėžimas:Neigiamo temperatūros koeficiento (NTC) termistorius yra puslaidininkinis keraminis komponentas, kurio varža mažėjaeksponentiškaikylant temperatūrai. Jis plačiai naudojamas temperatūros matavimui, temperatūros kompensavimui ir įjungimo srovės slopinimui.

        ■   Veikimo principas:Pagaminti iš pereinamųjų metalų oksidų (pvz., mangano, kobalto, nikelio), temperatūros pokyčiai keičia krūvininkų koncentraciją medžiagoje, todėl pasikeičia varža.

Temperatūros jutiklių tipų palyginimas

Tipas	Principas	Privalumai	Trūkumai
NTC	Atsparumas kinta priklausomai nuo temperatūros	Didelis jautrumas, maža kaina	Netiesinė išvestis
RTD	Metalo varža kinta priklausomai nuo temperatūros	Didelis tikslumas, geras tiesiškumas	Didelė kaina, lėtas atsakas
Termoelementas	Termoelektrinis efektas (temperatūrų skirtumo sukuriama įtampa)	Platus temperatūros diapazonas (nuo -200 °C iki 1800 °C)	Reikalingas šaltojo sandūros kompensavimas, silpnas signalas
Skaitmeninis temperatūros jutiklis	Konvertuoja temperatūrą į skaitmeninę išvestį	Lengva integracija su mikrovaldikliais, didelis tikslumas	Ribotas temperatūros diapazonas, didesnė kaina nei NTC
LPTC (tiesinis PTC)	Varža tiesiškai didėja didėjant temperatūrai	Paprastas tiesinis išėjimas, tinkamas apsaugai nuo perkaitimo	Ribotas jautrumas, siauresnė taikymo sritis

2. Pagrindiniai našumo parametrai ir terminologija

Pagrindiniai parametrai

       ■   Nominali varža (R25):

Nulinės galios varža esant 25 °C temperatūrai paprastai svyruoja nuo 1 kΩ iki 100 kΩ.XIXITRONICSgalima pritaikyti, kad atitiktų 0,5–5000 kΩ varžą

       ■B vertė (terminis indeksas):

Apibrėžimas: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), rodantis atsparumo jautrumą temperatūros pokyčiams (vienetas: K).
                       Įprastas B reikšmių diapazonas: nuo 3000 K iki 4600 K (pvz., B25/85 = 3950 K)
„XIXITRONICS“ galima pritaikyti 2500–5000 K temperatūrai

       ■   Tikslumas (tolerancija):

Varžos vertės nuokrypis (pvz., ±1 %, ±3 %) ir temperatūros matavimo tikslumas (pvz., ±0,5 °C).
„XIXITRONICS“ galima pritaikyti taip, kad atitiktų ±0,2 ℃ tikslumą nuo 0 ℃ iki 70 ℃, o didžiausias tikslumas gali siekti 0,05℃.

       ■Išsklaidymo koeficientas (δ):

Parametras, rodantis savaiminio įkaitimo efektus, matuojamas mW/°C (mažesnės vertės reiškia mažesnį savaiminį įkaitimą).

       ■Laiko konstanta (τ):

Laikas, reikalingas termistoriui sureaguoti į 63,2 % temperatūros pokyčio (pvz., 5 sekundės vandenyje, 20 sekundžių ore).

Techniniai terminai

        ■   Steinharto-Harto lygtis:

Matematinis modelis, apibūdinantis NTC termistorių varžos ir temperatūros santykį:

(T: Absoliutinė temperatūra, R: Varža, A/B/C: Konstantos)

       ■   α (temperatūros koeficientas):

Varžos pokyčio greitis per temperatūros pokytį:

       ■   RT lentelė (varžos ir temperatūros lentelė):

Atskaitos lentelė, rodanti standartines varžos vertes skirtingose temperatūrose, naudojama kalibravimui arba grandinės projektavimui.

3. Tipiniai NTC termistorių taikymo būdai

Taikymo sritys

        1. Temperatūros matavimas:

                     o   Buitinė technika (oro kondicionieriai, šaldytuvai), pramoninė įranga, automobiliai (akumuliatorių bloko / variklio temperatūros stebėjimas).

       2. Temperatūros kompensacija:

                     oTemperatūros svyravimų kompensavimas kituose elektroniniuose komponentuose (pvz., kristaliniuose osciliatoriuose, šviesos dioduose).

       3. Įjungimo srovės slopinimas:

                     oNaudojant didelį atsparumą šalčiui, siekiant apriboti paleidimo srovę.

Grandinės projektavimo pavyzdžiai

•   Įtampos daliklio grandinė:

(Temperatūra apskaičiuojama nuskaitant įtampą per ADC.)

       •   Linearizacijos metodai:

Pridedant fiksuotus rezistorius nuosekliai / lygiagrečiai, siekiant optimizuoti netiesinį NTC išėjimą (pridėkite etalonines grandinių schemas).

4. Techniniai ištekliai ir įrankiai

Nemokami ištekliai

•Duomenų lapai:Įtraukite išsamius parametrus, matmenis ir bandymo sąlygas.

•RT lentelės „Excel“ (PDF) šablonas: Leidžia klientams greitai peržiūrėti atsparumo temperatūrai vertes.

•Taikymo pastabos:

                     oNTC projektavimo aspektai ličio baterijų temperatūros apsaugos srityje

                     oNTC temperatūros matavimo tikslumo gerinimas naudojant programinės įrangos kalibravimą

Internetiniai įrankiai

       • B vertės skaičiuoklė:Įveskite T1/R1 ir T2/R2, kad apskaičiuotumėte B vertę.

       •Temperatūros konvertavimo įrankis: Įvesties varža atitinkamai temperatūrai gauti (palaiko Steinhart-Hart lygtį).

5. Projektavimo patarimai (inžinieriams)

• Venkite savaiminio įkaitimo klaidų:Įsitikinkite, kad darbinė srovė yra mažesnė už duomenų lape nurodytą maksimalią vertę (pvz., 10 μA).

• Aplinkos apsauga:Drėgnoje arba korozinėje aplinkoje naudokite stiklu kapsulėje arba epoksidine derva padengtus NTC.

• Kalibravimo rekomendacijos:Pagerinkite sistemos tikslumą atlikdami dviejų taškų kalibravimą (pvz., 0 °C ir 100 °C).

6.Dažnai užduodami klausimai (DUK)

1. K: Kuo skiriasi NTC ir PTC termistoriai?

                     o   A: PTC (teigiamo temperatūros koeficiento) termistoriai didina varžą kartu su temperatūra ir dažniausiai naudojami apsaugai nuo viršsrovės, o NTC termistoriai naudojami temperatūrai matuoti ir kompensuoti.

2. K: Kaip pasirinkti tinkamą B vertę?

                     o   A: Didelės B vertės (pvz., B25/85 = 4700 K) pasižymi didesniu jautrumu ir tinka siauriems temperatūrų diapazonams, o mažos B vertės (pvz., B25/50 = 3435 K) geriau tinka plačiems temperatūrų diapazonams.

3. K: Ar laido ilgis turi įtakos matavimo tikslumui?

                     oA: Taip, ilgi laidai sukelia papildomą varžą, kurią galima kompensuoti naudojant 3 arba 4 laidų jungimo būdą.