A negatív hőmérsékleti együtthatójú (NTC) termisztorokat nagy pontosságú hőmérséklet-érzékelő alkatrészként használják különféle autóipari, ipari, háztartási és orvosi alkalmazásokban. Mivel az NTC termisztorok széles választéka áll rendelkezésre – különböző kialakításúak és különféle anyagokból készültek –, a legjobb kiválasztása...NTC termisztorokegy adott alkalmazás esetében kihívást jelenthet.
MiértválasztNTC?
Három fő hőmérséklet-érzékelő technológia létezik, mindegyiknek megvannak a saját jellemzői: az ellenállás-hőmérséklet-érzékelő (RTD) érzékelők és a termisztorok két típusa, a pozitív és negatív hőmérsékleti együtthatójú termisztorok. Az RTD érzékelőket elsősorban széles hőmérséklet-tartomány mérésére használják, és mivel tiszta fémet használnak, általában drágábbak, mint a termisztorok.
Ezért, mivel a termisztorok ugyanolyan vagy jobb pontossággal mérik a hőmérsékletet, általában előnyben részesítik őket az RTDS-szel szemben. Ahogy a neve is sugallja, a pozitív hőmérsékleti együtthatójú (PTC) termisztor ellenállása a hőmérséklettel növekszik. Általában hőmérséklet-korlátozó érzékelőként használják kikapcsoló vagy biztonsági áramkörökben, mivel az ellenállás a kapcsolási hőmérséklet elérésekor növekszik. Másrészt a hőmérséklet növekedésével a negatív hőmérsékleti együtthatójú (NTC) termisztor ellenállása csökken. Az ellenállás hőmérséklethez (RT) viszonya lapos görbe, így nagyon pontos és stabil a hőmérsékletméréshez.
Fő kiválasztási kritériumok
Az NTC termisztorok rendkívül érzékenyek és nagy pontossággal (±0,1°C) képesek mérni a hőmérsékletet, így ideálisak széles körű alkalmazásokhoz. A típus kiválasztása azonban számos kritériumtól függ – hőmérséklet-tartomány, ellenállás-tartomány, mérési pontosság, környezet, válaszidő és méretkövetelmények.
Az epoxigyantás NTC elemek robusztusak, és jellemzően -55°C és +155°C közötti hőmérsékletet mérnek, míg az üveggel borított NTC elemek akár +300°C-ot is. A rendkívül gyors válaszidőt igénylő alkalmazásokhoz az üveggel borított alkatrészek megfelelőbb választást jelentenek. Kompaktabbak is, átmérőjük akár 0,8 mm is lehet.
Fontos, hogy az NTC termisztor hőmérséklete illeszkedjen a hőmérsékletváltozást okozó alkatrész hőmérsékletéhez. Ennek eredményeként nemcsak hagyományos, kivezetésekkel ellátott formában kaphatók, hanem csavaros tokozásban is felszerelhetők a radiátorhoz felületi szerelés céljából.
Újdonságként jelentek meg a piacon a teljesen ólommentes (chip és alkatrész) NTC termisztorok, amelyek megfelelnek a hamarosan megjelenő RoSH2 irányelv szigorúbb követelményeinek.
AlkalmazásEpéldaOáttekintés
Az NTC érzékelő alkatrészeket és rendszereket számos területen alkalmazzák, különösen az autóiparban. Tipikus alkalmazások közé tartoznak a fűthető kormánykerekek és ülések, valamint a kifinomult klímaberendezések. A termisztorokat kipufogógáz-visszavezető (EGR) rendszerekben, szívócsonk (AIM) érzékelőkben, valamint hőmérséklet- és szívócső abszolút nyomás (TMAP) érzékelőkben használják. Széles üzemi hőmérséklet-tartományuk nagy ütésállósággal és rezgésállósággal, nagy megbízhatósággal és hosszú élettartammal, hosszú távú stabilitással rendelkezik. Ha termisztorokat használnak autóipari alkalmazásokban, akkor az AEC-Q200 feszültségállósági szabvány kötelező érvényű.
Elektromos és hibrid járművekben NTC érzékelőket használnak az akkumulátor biztonságának biztosítására, az elektromos impulzustekercsek és a töltési állapot figyelésére. Az akkumulátort hűtő hűtőközeg-rendszer a légkondicionáló rendszerhez van csatlakoztatva.
A háztartási készülékek hőmérséklet-érzékelése és -szabályozása széles hőmérsékleti tartományt fed le. Például egy ruhaszárítóban egyhőmérséklet-érzékelőmeghatározza a dobba áramló forró levegő hőmérsékletét és a dobból kiáramló levegő hőmérsékletét. Hűtéshez és fagyasztáshoz aNTC-érzékelőméri a hűtőkamra hőmérsékletét, megakadályozza az elpárologtató befagyását, és érzékeli a környezeti hőmérsékletet. Kisebb készülékekben, például vasalókban, kávéfőzőkben és vízforralókban hőmérséklet-érzékelőket használnak a biztonság és az energiahatékonyság érdekében. A fűtési, szellőztetési és légkondicionáló (HVAC) egységek nagyobb piaci szegmenst foglalnak el.
A növekvő orvosi terület
Az orvosi elektronika területén számos eszköz található fekvőbeteg-, járóbeteg- és akár otthoni ellátáshoz is. Az NTC termisztorokat hőmérséklet-érzékelő alkatrészként használják orvostechnikai eszközökben.
Egy kis mobil orvostechnikai eszköz töltése során az újratölthető akkumulátor üzemi hőmérsékletét folyamatosan ellenőrizni kell. Ez azért van, mert a monitorozás során alkalmazott elektrokémiai reakciók nagymértékben hőmérsékletfüggőek, ezért a gyors és pontos elemzés elengedhetetlen.
A folyamatos glükózmonitorozó (GCM) tapaszok képesek monitorozni a cukorbetegek vércukorszintjét. Itt az NTC érzékelőt használják a hőmérséklet mérésére, mivel ez befolyásolhatja az eredményeket.
A folyamatos pozitív légúti nyomás (CPAP) kezelés egy gépet használ, hogy segítsen az alvási apnoéban szenvedőknek könnyebben lélegezni alvás közben. Hasonlóképpen, súlyos légzőszervi betegségek, például a COVID-19 esetén a mechanikus lélegeztetőgépek átveszik a beteg légzését azáltal, hogy finoman levegőt nyomnak a tüdejébe és eltávolítják a szén-dioxidot. Mindkét esetben üvegből készült NTC-érzékelők vannak beépítve a párásítóba, a légúti katéterbe és a szívónyílásba, hogy mérjék a levegő hőmérsékletét, és biztosítsák a betegek kényelmes állapotát.
A közelmúltbeli világjárvány miatt megnőtt az igény a nagyobb érzékenységű és pontosságú, hosszú távú stabilitású NTC szenzorokra. Az új vírustesztelő szigorú hőmérséklet-szabályozási követelményekkel rendelkezik a minta és a reagens közötti következetes reakció biztosítása érdekében. Az okosóra hőmérséklet-figyelő rendszerrel is rendelkezik, amely figyelmeztet a potenciális betegségekre.
Közzététel ideje: 2023. május 25.