Mi az NTC hőmérséklet-érzékelő?

Mi az NTC hőmérséklet-érzékelő?

Az NTC hőmérséklet-érzékelő funkciójának és alkalmazásának megértéséhez először tudnunk kell, mi az NTC termisztor.
Az NTC hőmérséklet-érzékelő működése egyszerűen elmagyarázható
A forró vagy meleg vezetők negatív hőmérsékleti együtthatóval (röviden NTC) rendelkező elektronikus ellenállások. Ha áram folyik át az alkatrészeken, ellenállásuk a hőmérséklet emelkedésével csökken. Ha a környezeti hőmérséklet csökken (pl. merülőhüvelyben), az alkatrészek viszont növekvő ellenállással reagálnak. E különleges viselkedés miatt a szakértők az NTC ellenállást NTC termisztornak is nevezik.

Az elektromos ellenállás csökken, amikor az elektronok mozognak
Az NTC ellenállások félvezető anyagokból állnak, amelyek vezetőképessége általában az elektromos vezetőké és az elektromos nem vezetőké között van. Ha a komponensek felmelegszenek, elektronok leválnak a rácsatomokról. Elhagyják a helyüket a szerkezetben, és sokkal jobban szállítják az áramot. Az eredmény: A hőmérséklet növekedésével a termisztorok sokkal jobban vezetik az elektromosságot – csökken az elektromos ellenállásuk. Az alkatrészeket többek között hőmérséklet-érzékelőként használják, de ehhez feszültségforráshoz és ampermérőhöz kell kötni.

A hideg és meleg vezetékek gyártása és tulajdonságai
Az NTC ellenállás nagyon gyengén vagy bizonyos területeken nagyon erősen reagálhat a környezeti hőmérséklet változásaira. A konkrét viselkedés alapvetően az alkatrészek gyártásától függ. Ily módon a gyártók az oxidok keverési arányát vagy a fém-oxidok adalékolását a kívánt körülményekhez igazítják. De az alkatrészek tulajdonságait magával a gyártási folyamattal is lehet befolyásolni. Például a tüzelési légkör oxigéntartalma vagy az elemek egyedi hűtési sebessége révén.

Különböző anyagok az NTC ellenálláshoz
Tiszta félvezető anyagokat, összetett félvezetőket vagy fémötvözeteket használnak annak biztosítására, hogy a termisztorok megmutassák jellegzetes viselkedésüket. Ez utóbbiak általában mangán, nikkel, kobalt, vas, réz vagy titán fém-oxidjaiból (fém- és oxigénvegyületekből) állnak. Az anyagokat kötőanyagokkal összekeverik, préselik és szinterelik. A gyártók az alapanyagokat nagy nyomás alatt olyan mértékben melegítik fel, hogy a kívánt tulajdonságokkal rendelkező munkadarabok keletkezzenek.

A termisztor jellemző jellemzői egy pillantással
Az NTC ellenállás 1 ohmtól 100 megohmig terjedő tartományban kapható. Az alkatrészek mínusz 60 és plusz 200 Celsius-fok között használhatók, és 0,1-20 százalékos tűréshatárokat érhetnek el. A termisztor kiválasztásakor különféle paramétereket kell figyelembe venni. Az egyik legfontosabb a névleges ellenállás. Jelzi az ellenállás értékét adott névleges hőmérsékleten (általában 25 Celsius fok), és nagy R betűvel és a hőmérséklettel van jelölve. Például R25 az ellenállás értékéhez 25 Celsius fokon. A specifikus viselkedés különböző hőmérsékleteken szintén lényeges. Ez megadható táblázatokkal, képletekkel vagy grafikákkal, és feltétlenül meg kell egyeznie a kívánt alkalmazással. Az NTC ellenállások további jellemző értékei a tűrésekre, valamint bizonyos hőmérséklet- és feszültséghatárokra vonatkoznak.

Az NTC ellenállások különböző alkalmazási területei
A PTC-ellenálláshoz hasonlóan az NTC-ellenállás is alkalmas hőmérsékletmérésre. Az ellenállás értéke a környezeti hőmérséklet függvényében változik. Az eredmények meghamisításának elkerülése érdekében az önmelegedést a lehető legnagyobb mértékben korlátozni kell. Az áramfolyás közbeni önmelegedés azonban felhasználható a bekapcsolási áram korlátozására. Mert az NTC ellenállás az elektromos készülékek bekapcsolása után hideg, így először csak kevés áram folyik. Egy idő után a termisztor felmelegszik, az elektromos ellenállás csökken, és több áram folyik. Az elektromos készülékek ilyen módon bizonyos időkéséssel érik el teljes teljesítményüket.

Az NTC ellenállás gyengébb elektromos áramot vezet alacsony hőmérsékleten. Ha a környezeti hőmérséklet emelkedik, az úgynevezett melegvezetők ellenállása észrevehetően csökken. A félvezető elemek speciális viselkedése elsősorban hőmérsékletmérésre, bekapcsolási áramkorlátozásra vagy különféle szabályozások késleltetésére használható.