Nazovite nas: + 33 2 33 61 16 70

Što je NTC (EN) - CTN (FR) temperaturni senzor termistora?

NTC je kratica za "negativni temperaturni koeficijent", nazvan CTN na francuskom "negativni temperaturni koeficijent". NTC termistori su otpornici s negativnim koeficijentom temperature, što znači da otpor se smanjuje kako temperatura raste. Uglavnom se koriste kao otporni temperaturni senzori i uređaji za ograničavanje struje. Koeficijent temperaturne osjetljivosti je oko pet puta veći od koeficijenta temperaturnih senzora silicija (silistora) i oko deset puta veći od otpornih temperaturnih detektora (RTD). NTC senzori se općenito koriste u temperaturnom rasponu od -55 ° C do 200 ° C.

Definicija: Termička sonda NTC termistora je otpornik osjetljiv na temperaturu čija otpornost pokazuje veliko, točno i predvidljivo smanjenje otpora kako temperatura jezgre otpornika raste kroz raspon radne temperature.

Čitaj više
filteri
od 33 proizvoda

Karakteristike NTC - CTN termistora

Za razliku od otpornih temperaturnih detektora, koji su izrađeni od metala, NTC termistorski temperaturni senzori su općenito izrađena od keramike ili polimera. Različiti korišteni materijali rezultiraju različitim temperaturnim reakcijama, kao i drugim karakteristikama.

Krivulje T ° / R za NTC - CTN termistorske sonde

Osjetljivost na temperaturu NTC osjetnika izražava se u "postotna promjena po stupnju ° C". Ovisno o upotrijebljenim materijalima i specifičnostima proizvodnog procesa, tipične vrijednosti osjetljivosti na temperaturu kreću se od -3% do -6% po ° C.

Dok je većina NTC termistorskih mjernih sondi općenito prikladna za korištenje u temperaturnom rasponu od -55°C do 200°C, kada daju svoja najtočnija očitanja, postoje posebne obitelji CTN sondi prikladnih za korištenje na temperaturama blizu apsolutne nule (- 273,15°C) kao i one posebno dizajnirane za uporabu iznad 150°C.

Krivulja NTC sonde

Kao što se može vidjeti na slici, NTC termistori imaju mnogo veći nagib otpora i temperature od RTD mjerača od legure platine, što rezultira boljom osjetljivošću za detekciju temperature.

Unatoč tome, RTD senzori (Pt100 tip PLATINUM RESISTANCE THERMOMETRI) ostaju najtočniji senzori s točnošću od ± 0,5% izmjerene temperature i korisni su u temperaturnom rasponu između -200°C i 800°C, mnogo širem rasponu nego NTC senzori temperature.

Usporedba s ostalim temperaturnim senzorima

U usporedbi s RTD-ima, NTC oni imaju manja veličina, brži odziv, veća otpornost na udarce i vibracije uz nižu cijenu
Međutim, ova vrsta sonde nudi nešto manje preciznu kontrolu temperature od RTD-ova. 

U usporedbi sa sondom termoelementa, točnost mjerenja temperature je slična. Međutim, termoelementi mogu podnijeti vrlo visoke temperature (i do preko 1000°C) te se u takvim primjenama koriste umjesto NTC - NTC termistora, gdje se ponekad nazivaju pirometrima.

Unatoč tome, termistori NTC nude superiornu osjetljivost, stabilnost i točnost od termoparova na nižim temperaturama. Osim toga, NTC termistorska mjerača koriste se s manje dodatnih krugova i stoga uz nižu ukupnu cijenu.
Troškovi su dodatno smanjeni nedostatkom potrebe za krugovima za kondicioniranje signala (pojačala, pretvarači razine, itd.) koji su često potrebni za RTD i uvijek potrebni za termoelemente.

Opasnost od samozagrijavanja

Ilustracija samozagrijavanja NTC termistoraEfekt samozagrijavanja je fenomen koji se javlja kad god struja teče kroz NTC mjernu sondu termistora. Kako je termistor u osnovi otpornik, on rasipa energiju kao toplinu kada kroz njega teče struja.

Ova vrućina je generira se u središtu termistora i utječe na točnost mjerenja. Stupanj u kojem se to događa ovisi o količini struje koja teče, okolini (bilo da je tekućina ili plinovita, postoji li tok na NTC senzoru, itd.), temperaturnom koeficijentu termistora i statusu termistora.

Činjenica da otpor NTC osjetnika, a time i struja koja kroz njega prolazi ovisi o okolišu, često se koristi u detektorima prisutnosti tekućine poput onih koji se nalaze u spremnicima.

Toplinski kapacitet

Toplinski kapacitet predstavlja količinu topline potrebne za povišenje temperature termistora od 1 ° C a obično se izražava u mJ/°C. Poznavanje preciznog toplinskog kapaciteta od velike je važnosti kada se koristi NTC termistor senzor kao uređaj za ograničavanje udarne struje, jer definira brzinu odziva NTC senzora temperature.

Izbor i proračun krivulje

Pažljiv postupak odabira mora uzeti u obzir konstantu disipacije termistora, toplinsku vremensku konstantu, vrijednost otpora, krivulju otpora i temperature i tolerancije, da nabrojimo najvažnije čimbenike.

Budući da je odnos između otpora i temperature (krivulja RT) izrazito nelinearan, u praktičnim projektima sustava moraju se koristiti određene aproksimacije.

formula aproksimacije prvog reda: dR = k * dT

Približavanje prvog reda: Kada je k negativni temperaturni koeficijent, ΔT je temperaturna razlika, a ΔR je promjena otpora koja proizlazi iz promjene temperature. Ova aproksimacija prvog reda vrijedi samo za vrlo uski temperaturni raspon i može se koristiti samo za temperature gdje je k gotovo konstanta u cijelom temperaturnom rasponu.


Približavanje beta jednadžbi: R (T) = R (T0) * exp (Beta * (1 / T-1 / T0))Beta formula: Druga jednadžba daje zadovoljavajuće rezultate s točnošću od ± 1 ° C u rasponu od 0 ° C do + 100 ° C. Ovisi o jednoj materijalnoj konstanti β može se dobiti mjerenjem temperature. Jednadžba se može napisati na sljedeći način:

Gdje je R (T) otpor prema temperaturi T u Kelvinima, R (T 0 ) je referentna točka na temperaturi T 0 . Beta formula zahtijeva kalibraciju u dvije točke, koja obično nije točnija od ± 5 ° C u cijelom korisnom rasponu NTC termistora.

Steinhartova jednadžba za preciznu aproksimaciju: 1 / T = A + B * (ln (R)) + C * (ln (R)) ^ 3

Steinhart-Hartova jednadžba: Do danas najbolja aproksimacija je Steinhart-Hartova formula, objavljena 1968. godine. Gdje je ln R prirodni logaritam otpora temperaturi T u Kelvinima, a A, B i C su koeficijenti izvedeni iz eksperimentalnih mjerenja. 

Te koeficijente dobavljači termistora obično objavljuju u tehničkom listu. Steinhart-Hartova formula općenito je točna na oko ± 0,15 ° C u rasponu od -50 ° C do + 150 ° C, što je dovoljno za većinu primjena. 

Ako je potrebna veća točnost, temperaturni raspon treba smanjiti i moguća je točnost bolja od ± 0,01 ° C u rasponu od 0 ° C do + 100 ° C.

Odaberite pravu aproksimaciju

Izbor formule koja se koristi za izračunavanje temperature iz mjerenja otpora trebao bi se temeljiti na raspoloživoj računarskoj snazi, kao i na stvarnim zahtjevima tolerancije.

U nekim je aplikacijama aproksimacija prvog reda više nego dovoljna, dok u drugim čak i Steinhart-Hartova jednadžba ne ispunjava zahtjeve.

U tom slučaju, temperaturna sonda NTC termistora mora se kalibrirati točku po točku, izvodeći veliki broj mjerenja i kreirajući tablicu korespondencije. 

NTC epoksidna smolaTermostati sa epoksidnom kapsulom

Ove NTC termistorske sonde izrađene su od metalnih oksida (mangan, kobalt, bakar i nikal)itije u keramičkom tijelu. 

Općenito nude brzo vrijeme odziva, bolju stabilnost i omogućuju rad na višim temperaturama od Disk i Chip NTC senzora, ali su lomljiviji.

Uobičajena je praksa zatvoriti ih u staklo, zaštititi od mehaničkih oštećenja tijekom montaže i poboljšati njihovu mjernu stabilnost. Tipične veličine se kreću od 0,075 do 5 mm u promjeru.

NTC diska i čipaDisk i čipovi termistori

Ovi NTC termistorski mjerači imaju metalizirane površinske kontakte. Oni su veći i imaju sporije vrijeme reakcije od NTC otpornika kugličnog tipa.

Međutim, zbog svoje veličine imaju veću konstantu rasipanja (snaga potrebna da im se temperatura povisi za 1 ° C) i, budući da puIspuštanje koje termistor raspršuje proporcionalno je kvadratu struje, oni podnose veće struje kao što su termistori.

Disk termistori izrađuju se prešanjem smjese oksidnog praha u okrugli kalup, koji se potom sinterira na visokoj temperaturi. Opiljci se obično izrađuju postupkom oblikovanja vrpcom gdje se gusta smjesa raširi u obliku gustog filma, osuši i izreže. Tipične veličine se kreću od 0,25 do 25 mm u promjeru.

NTC kapsuliran u stakloNTC termistori kapsulirani u staklo

To su NTC temperaturni senzori zapečaćeni u nepropusni stakleni mjehurić. Namijenjeni su za korištenje pri visokim temperaturama (iznad 150°C) ili za montažu na pločicu. tiskana pločica, gdje je robusnost bitna.

Inkapsulirajte termistor us Staklo poboljšava stabilnost senzora i štiti senzor od okoline. Izrađuju se hermetički zatvarajući biserni NTC otpornici u staklenu posudu. Tipične veličine se kreću od 0,4 do 10 mm u promjeru.

NTC simbol termistora

Sljedeći simbol koristi se za termistor s negativnim temperaturnim koeficijentom, u skladu s IEC standardom.
simbol pojma