Negatiivisen lämpötilakertoimen (NTC) termistoreja käytetään tarkkuuslämpötila-anturikomponentteina erilaisissa auto-, teollisuus-, kotitalouskone- ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Koska saatavilla on laaja valikoima NTC-termistoreita – erilaisia malleja ja materiaaleja – parhaan vaihtoehdon valitseminenNTC-termistorittiettyä sovellusta varten voi olla haastavaa.
MiksivalitaNTC?
Lämpötila-anturitekniikoita on kolmea päätyyppiä, joilla kullakin on omat ominaisuutensa: vastuslämpötila-anturit (RTD) ja kaksi termistorityyppiä, positiivisen ja negatiivisen lämpötilakertoimen termistorit. RTD-antureita käytetään pääasiassa mittaamaan laaja lämpötila-alue, ja koska niissä käytetään puhdasta metallia, ne ovat yleensä kalliimpia kuin termistorit.
Koska termistorit mittaavat lämpötilaa samalla tai paremmalla tarkkuudella, niitä yleensä suositaan RTDS-termistoriin verrattuna. Kuten nimestä voi päätellä, positiivisen lämpötilakertoimen (PTC) omaavan termistorin resistanssi kasvaa lämpötilan noustessa. Niitä käytetään yleisesti lämpötilan raja-antureina katkaisu- tai turvapiireissä, koska resistanssi kasvaa, kun kytkentälämpötila saavutetaan. Toisaalta lämpötilan noustessa negatiivisen lämpötilakertoimen (NTC) omaavan termistorin resistanssi pienenee. Resistanssin ja lämpötilan (RT) suhde on tasainen käyrä, joten se on erittäin tarkka ja vakaa lämpötilamittauksissa.
Keskeiset valintakriteerit
NTC-termistorit ovat erittäin herkkiä ja pystyvät mittaamaan lämpötilaa suurella tarkkuudella (±0,1 °C), mikä tekee niistä ihanteellisia monenlaisiin sovelluksiin. Tyypin valinta riippuu kuitenkin useista kriteereistä – lämpötila-alueesta, resistanssialueesta, mittaustarkkuudesta, ympäristöstä, vasteajasta ja kokovaatimuksista.
Epoksipinnoitetut NTC-elementit ovat kestäviä ja mittaavat tyypillisesti lämpötiloja -55 °C:sta +155 °C:een, kun taas lasikuoriset NTC-elementit mittaavat jopa +300 °C:een. Sovelluksiin, jotka vaativat erittäin nopeita vasteaikoja, lasikuoriset komponentit ovat sopivampi valinta. Ne ovat myös kompaktimpia, halkaisijaltaan jopa 0,8 mm.
On tärkeää sovittaa NTC-termistorin lämpötila lämpötilan muutoksen aiheuttavan komponentin lämpötilaan. Tämän vuoksi niitä on saatavana paitsi perinteisessä johdoilla varustetussa muodossa, myös ruuvityyppisessä kotelossa pinta-asennusta varten jäähdyttimeen kiinnitettäväksi.
Markkinoille on tullut uutta täysin lyijyttömiä (siru- ja komponentti) NTC-termistoreita, jotka täyttävät tulevan RoSH2-direktiivin tiukemmat vaatimukset.
HakemusEesimerkkiOyleiskatsaus
NTC-anturikomponentteja ja -järjestelmiä käytetään monilla eri aloilla, erityisesti autoteollisuudessa. Tyypillisiä sovelluksia ovat lämmitettävät ohjauspyörät ja istuimet sekä kehittyneet ilmastointijärjestelmät. Termistoreita käytetään pakokaasujen takaisinkierrätysjärjestelmissä (EGR), imusarjan antureissa (AIM) sekä lämpötila- ja imusarjan absoluuttisen paineen antureissa (TMAP). Niiden laaja käyttölämpötila-alue on erittäin kestävä ja tärinänkestävä, luotettava ja pitkäikäinen pitkäaikaisella vakaudella. Jos termistoreita käytetään autoteollisuudessa, on tässä pakollinen AEC-Q200-rasituksenkestostandardi.
Sähkö- ja hybridiajoneuvoissa NTC-antureita käytetään akun turvallisuuden varmistamiseksi, sillä ne valvovat sähköpulssikäämejä ja lataustilaa. Akkua jäähdyttävä kylmäainejäähdytysjärjestelmä on kytketty ilmastointijärjestelmään.
Kodinkoneiden lämpötilan mittaus ja säätö kattaa laajan lämpötila-alueen. Esimerkiksi kuivausrummussalämpötila-anturimäärittää rumpuun virtaavan kuuman ilman lämpötilan ja rummusta poistuvan ilman lämpötilan. Jäähdytystä ja pakastusta vartenNTC-anturimittaa jäähdytyskammion lämpötilan, estää höyrystimen jäätymisen ja havaitsee ympäristön lämpötilan. Pienissä laitteissa, kuten silitysraudoissa, kahvinkeittimissä ja vedenkeittimissä, lämpötila-antureita käytetään turvallisuuden ja energiatehokkuuden takaamiseksi. Lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointilaitteet (LVI-yksiköt) muodostavat suuremman markkinasegmentin.
Kasvava lääketieteen ala
Lääketieteellisen elektroniikan alalla on laaja valikoima laitteita sairaala-, avohoito- ja jopa kotihoitoon. NTC-termistoreita käytetään lämpötilaa mittaavina komponentteina lääkinnällisissä laitteissa.
Kun pientä mobiilia lääkinnällistä laitetta ladataan, ladattavan akun käyttölämpötilaa on seurattava jatkuvasti. Tämä johtuu siitä, että seurannassa käytettävät sähkökemialliset reaktiot ovat pitkälti lämpötilariippuvaisia, joten nopea ja tarkka analyysi on välttämätöntä.
Jatkuvatoimiset glukoosimittauslaastarit (GCM) voivat seurata verensokeritasoja diabeetikoilla. Tässä NTC-anturia käytetään lämpötilan mittaamiseen, koska se voi vaikuttaa tuloksiin.
Jatkuvassa positiivisessa hengitystiepainehoidossa (CPAP) käytetään laitetta, joka auttaa uniapneasta kärsiviä hengittämään helpommin unen aikana. Vastaavasti vakavissa hengitystiesairauksissa, kuten COVID-19:ssä, mekaaniset hengityskoneet ottavat potilaan hengityksen haltuunsa painamalla ilmaa varovasti keuhkoihin ja poistamalla hiilidioksidia. Molemmissa tapauksissa lasikoteloidut NTC-anturit on integroitu ilmankostuttimeen, hengitystiekatetriin ja imuaukkoon mittaamaan ilman lämpötilaa varmistaakseen, että potilaiden olo pysyy mukavana.
Viimeaikainen pandemia on lisännyt tarvetta herkemmille ja tarkemmille NTC-antureille, joilla on pitkäaikainen vakaus. Uudella virustesterillä on tiukat lämpötilanvalvontavaatimukset näytteen ja reagenssin välisen tasaisen reaktion varmistamiseksi. Älykellossa on myös integroitu lämpötilanvalvontajärjestelmä, joka varoittaa mahdollisista sairauksista.
Julkaisun aika: 25.5.2023