NTC-termistorer (negativ temperaturkoeffisient) brukes som høypresisjonstemperatursensorkomponenter i en rekke bil-, industri-, husholdningsapparat- og medisinske applikasjoner. Fordi et bredt utvalg av NTC-termistorer er tilgjengelige – laget med forskjellige design og laget av en rekke materialer – er det viktig å velge den besteNTC-termistorerfor en bestemt applikasjon kan være utfordrende.
HvorforvelgeNTC?
Det finnes tre hovedteknologier for temperatursensorer, hver med sine egne egenskaper: motstandstemperaturdetektorer (RTD) og to typer termistorer, positive og negative temperaturkoeffisienttermistorer. RTD-sensorer brukes primært til å måle et bredt temperaturområde, og fordi de bruker rent metall, har de en tendens til å være dyrere enn termistorer.
Derfor, fordi termistorer måler temperatur med samme eller bedre nøyaktighet, er de vanligvis foretrukket fremfor RTDS. Som navnet tilsier, øker motstanden til en positiv temperaturkoeffisient (PTC) termistor med temperaturen. De brukes ofte som temperaturgrensesensorer i utkoblings- eller sikkerhetskretser fordi motstanden øker når koblingstemperaturen er nådd. På den annen side, når temperaturen øker, reduseres motstanden til den negative temperaturkoeffisienten (NTC) termistoren. Forholdet mellom motstand og temperatur (RT) er en flat kurve, så den er svært nøyaktig og stabil for temperaturmålinger.
Viktige utvalgskriterier
NTC-termistorer er svært følsomme og kan måle temperatur med høy nøyaktighet (±0,1 °C), noe som gjør dem ideelle for et bredt spekter av bruksområder. Valget av type avhenger imidlertid av en rekke kriterier – temperaturområde, motstandsområde, målenøyaktighet, miljø, responstid og størrelseskrav.
Epoksybelagte NTC-elementer er robuste og måler vanligvis temperaturer mellom -55 °C og +155 °C, mens glassinnkapslede NTC-elementer måler opptil +300 °C. For applikasjoner som krever ekstremt raske responstider, er glassinnkapslede komponenter et mer passende valg. De er også mer kompakte, med diametre så små som 0,8 mm.
Det er viktig å tilpasse temperaturen til NTC-termistoren til temperaturen til komponenten som forårsaker temperaturendringen. Som et resultat er de ikke bare tilgjengelige i tradisjonell form med ledninger, men kan også monteres i et skruehus for å feste til radiatoren for overflatemontering.
Nytt på markedet er helt blyfrie (chip og komponent) NTC-termistorer som oppfyller de strengere kravene i det kommende RoSH2-direktivet.
SøknadEeksempelOoversikt
NTC-sensorkomponenter og -systemer er implementert i en rekke felt, spesielt i bilsektoren. Typiske bruksområder inkluderer oppvarmede ratt og seter, og sofistikerte klimaanlegg. Termistorer brukes i eksosgassresirkuleringssystemer (EGR), innsugningsmanifoldsensorer (AIM) og temperatur- og manifoldabsolutttrykksensorer (TMAP). Deres brede driftstemperaturområde har høy slagfasthet og vibrasjonsstyrke, høy pålitelighet og lang levetid med langvarig stabilitet. Hvis termistorer skal brukes i bilindustrien, er den globale standarden AEC-Q200 for spenningsmotstand obligatorisk.
I elektriske og hybridbiler brukes NTC-sensorer for batterisikkerhet, overvåking av elektriske pulsviklinger og ladestatus. Kjølemiddelsystemet som kjøler ned batteriet er koblet til klimaanlegget.
Temperaturmåling og -kontroll i husholdningsapparater dekker et bredt temperaturområde. For eksempel, i en tørketrommel, entemperatursensorbestemmer temperaturen på varmluften som strømmer inn i trommelen og temperaturen på luften som strømmer ut når den forlater trommelen. For kjøling og frysing brukesNTC-sensormåler temperaturen i kjølekammeret, forhindrer at fordamperen fryser og registrerer omgivelsestemperaturen. I små apparater som strykejern, kaffetraktere og vannkokere brukes temperatursensorer for sikkerhet og energieffektivitet. Varme-, ventilasjons- og klimaanlegg (HVAC) opptar et større markedssegment.
Det voksende medisinske feltet
Innen medisinsk elektronikk finnes det en rekke enheter for innleggelse, poliklinisk behandling og til og med hjemmebehandling. NTC-termistorer brukes som temperaturfølende komponenter i medisinsk utstyr.
Når et lite mobilt medisinsk apparat lades, må driftstemperaturen til det oppladbare batteriet overvåkes kontinuerlig. Dette er fordi de elektrokjemiske reaksjonene som brukes under overvåkingen i stor grad er temperaturavhengige, så rask og nøyaktig analyse er avgjørende.
Kontinuerlig glukosemåling (GCM)-plaster kan overvåke blodsukkernivået hos pasienter med diabetes. Her brukes NTC-sensoren til å måle temperatur, da dette kan påvirke resultatene.
Kontinuerlig positivt luftveistrykk (CPAP) bruker en maskin som hjelper personer med søvnapné med å puste lettere under søvn. På samme måte, ved alvorlige luftveissykdommer, som COVID-19, overtar mekaniske ventilatorer pasientens pust ved å forsiktig presse luft inn i lungene og fjerne karbondioksid. I begge tilfeller er glassinnkapslede NTC-sensorer integrert i luftfukteren, luftveiskateteret og inntaksmunnen for å måle lufttemperaturen for å sikre at pasientene har det komfortabelt.
Den nylige pandemien har drevet behovet for større følsomhet og nøyaktighet for NTC-sensorer med langsiktig stabilitet. Den nye virustesteren har strenge krav til temperaturkontroll for å sikre jevn reaksjon mellom prøve og reagens. Smartklokken er også integrert med et temperaturovervåkingssystem for å varsle om potensielle sykdommer.
Publisert: 25. mai 2023