Датчик температуры NTC для котла: принцип работы

Содержание
  1. Что такое терморезистор, общие положения
  2. Где используется (сфера применения)
  3. Устройство и виды
  4. Типы по принципу действия
  5. Классификация по температурному срабатыванию
  6. По виду нагрева
  7. Основные характеристики
  8. Условно-графическое обозначение
  9. Как проверить термистор на работоспособность
  10. Где применяются
  11. Что такое термистор NTC
  12. Ассортимент термисторов NTC
  13. Группы терморезисторов, их характеристики
  14. Классификация в зависимости от принципа действия
  15. Обозначения и расшифровка маркировки
  16. Характеристическая кривая NTC
  17. Сравнение с другими датчиками температуры
  18. Эффект самонагрева
  19. Теплоемкость
  20. Выбор и расчет кривой
  21. Приближение первого порядка
  22. Выбор правильного приближения
  23. Конструкция и свойства термисторов NTC
  24. Преимущества и недостатки NTC и PTC
  25. Термистор на схеме
  26. Диск и чип-термисторы
  27. Терморезисторы NTC с инкапсулированным покрытием
  28. Типичные области применения
  29. Характеристика сопротивления-температуры
  30. Характеристика напряжения
  31. Какие типы и формы термистора доступны на рынке

Что такое терморезистор, общие положения

Термистор — это полупроводниковый элемент с изменяемыми характеристиками (сопротивлением) в зависимости от температуры. Изделие было изобретено в 1930 году, а его создателем считается знаменитый ученый Самуэль Рубен.

С момента своего создания термистор распространился на электронику и успешно использовался во многих смежных областях.

Деталь изготовлена ​​из материалов с высоким температурным коэффициентом (ТК). В его основе — специальные полупроводники, превосходящие по своим характеристикам чистейшие металлы и их сплавы.

При получении основного резистивного элемента используются оксиды некоторых металлов, галогениды и халькогениды. Для изготовления используются медь, никель, марганец, кобальт, германий, кремний и другие вещества.

В процессе изготовления полупроводник будет иметь другую форму. В продаже можно найти термисторы в виде тонких трубок, больших шайб, тонких пластин или небольших круглых элементов. Некоторые детали имеют размер в несколько микрон.

Основными типами термисторов являются термисторы и позисторы (с отрицательным и положительным ТКС (температурный коэффициент сопротивления) соответственно. У термисторов сопротивление уменьшается с повышением температуры, а у позисторов наоборот увеличивается.

Где используется (сфера применения)

Термисторы активно используются в различных областях, тесно связанных с электроникой. Они особенно важны при реализации процессов, зависящих от правильной настройки температурного режима.

Такой подход актуален для информационных технологий, устройств передачи информации, высокоточного промышленного оборудования и т.д.

Распространенный способ использования термисторов — ограничить токи, возникающие при запуске устройств.

Когда на источник питания подается напряжение, конденсатор быстро приобретает емкость, что приводит к увеличению протекания тока. Если этот параметр не ограничен, велик риск повреждения (поломки) диодного моста.

Для защиты дорогостоящего агрегата используется термистор — элемент, ограничивающий ток в случае резкого нагрева. После нормализации режима температура снижается до безопасного уровня, а сопротивление термистора возвращается к исходному уровню.

Устройство и виды

Термистор — это полупроводниковый элемент, который в зависимости от типа изменяет сопротивление при повышении / понижении температуры. Сегодня существует два вида продукции:

  1. Термисторы — это детали с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Их характеристика — падение сопротивления при повышении температуры.
  2. Положительные — это элементы с температурным коэффициентом «плюс» (PTC). В отличие от предыдущего вида, с увеличением Т сопротивление, наоборот, растет.

В зависимости от типа полупроводника при его производстве используются разные элементы. Как уже отмечалось, при создании резистивных элементов используются оксиды, халькогениды и галогениды различных металлов, и конструкция может варьироваться в зависимости от области применения.

Типы по принципу действия

Термисторы различаются по принципу действия. Есть два типа:

  1. КОНТАКТ. В эту категорию входят термопары, датчики температуры, заполненные термометры и биметаллические термометры.
  2. БЕЗ КОНТАКТА. В эту группу входят термисторы, основанные на принципе действия инфракрасного излучения. Они активно используются в оборонном секторе из-за их способности обнаруживать тепловое излучение от инфракрасных и оптических лучей (испускаемых газами и жидкостями).

Классификация по температурному срабатыванию

Термисторы различаются температурой, на которую они реагируют при активации. С этой позиции различают следующие типы деталей:

  1. НИЗКАЯ ТЕМПЕРАТУРА. Такие элементы работают при температурах ниже 170 Кельвина (минус 1020С). 1 Кельвин = минус 272,150С.
  2. СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА. Здесь рабочий диапазон выше и составляет от 170 до 510 Кельвинов.
  3. ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА. Термисторы этого класса работают при температурах от 570 Кельвинов.
  4. ОТДЕЛЬНЫЙ КЛАСС. Единая группа термометров сопротивления для высоких температур, работающих в диапазоне от 900 до 1300 К.

Независимо от типа (позисторы, термисторы) термисторы могут работать в различных температурных условиях и внешних условиях. В процессе эксплуатации в условиях частых перепадов температур исходные параметры детали могут изменяться.

Речь идет о двух параметрах: сопротивлении детали при комнатной температуре и коэффициенте сопротивления.

По виду нагрева

По способу нагрева термисторы делятся на два типа:

  1. ПРЯМОЕ НАГРЕВАНИЕ. Это относится к изменению температуры детали под воздействием окружающего воздуха или тока, протекающего через деталь. Устройства прямого нагрева часто используются для решения двух задач: изменить температуру или восстановить нормальную работу. Такие термисторы используются в термометрах, запоминающих устройствах, термостатах и ​​других устройствах.
  2. КОСВЕННЫЙ НАГРЕВ. В отличие от предыдущего типа нагрев здесь происходит за счет элементов, расположенных в непосредственной близости от резистора. Узлы никак не связаны между собой. При таком подходе сопротивление полупроводника обусловлено изменением тока, проходящего через соседние элементы. Термисторы, работающие по косвенному принципу, нашли применение в мультиметрах (комбинированных приборах).

Основные характеристики

Наиболее важной характеристикой любого термистора является его температурный коэффициент сопротивления (TCR). Показывает, насколько сопротивление изменяется при нагревании или охлаждении на 1 градус Кельвина.

Хотя изменение температуры, выраженное в градусах Кельвина, равно изменению в градусах Цельсия, градусы Кельвина по-прежнему используются в характеристиках тепловых сопротивлений. Это связано с широким применением в расчетах уравнения Стейнхарта-Харта и включает температуру в К.

TCS отрицательный для термисторов NTC и положительный для позисторов.

Еще одна важная особенность — номинальное сопротивление. Это значение сопротивления при 25 ° C. Зная эти параметры, легко определить применимость RTD для конкретной цепи.

Также при использовании термисторов важны такие характеристики, как номинальное и максимальное рабочее напряжение. Первый параметр определяет напряжение, при котором элемент может работать длительное время, а второй — напряжение, выше которого работа терморезистора не гарантируется.

Для позисторов важным параметром является эталонная температура, точка на графике зависимости сопротивления от нагрева, при которой происходит обрыв характеристики. Определяет рабочую область резистора PTC.

Температурный диапазон для термисторов.

При выборе термистора следует также обратить внимание на его температурный диапазон. За пределами области, указанной производителем, его характеристика не стандартизирована (это может привести к ошибкам в работе оборудования) или термистор вообще не работает.

Условно-графическое обозначение

На схемах УГО термистор может немного отличаться, но основным признаком теплового сопротивления является символ t рядом с прямоугольником, символизирующим резистор. Без этого символа невозможно определить, от чего зависит сопротивление: подобные УГО имеют, например, варисторы (сопротивление определяется приложенным напряжением) и другие элементы.

Условное графическое обозначение термистора на электрической цепи.

Иногда на УГО наносят дополнительное обозначение, определяющее категорию термистора:

  • NTC для элементов с отрицательной TCS;
  • PTC для термисторов PTC.

Эта функция иногда обозначается стрелками:

  • односторонний для PTC;
  • разнонаправленный для NTC.

Условное графическое обозначение термисторов NTC и PTC.

Буквенное обозначение может быть разным: Р, РК, ТН и т.д.

Как проверить термистор на работоспособность

Первая проверка исправности термистора — это измерение номинального сопротивления обычным мультиметром. Если измерение проводится при комнатной температуре, которая не сильно отличается от +25 ° C, измеренное сопротивление не должно существенно отличаться от указанного на корпусе или в документации.

Если температура окружающей среды выше или ниже указанного значения, необходимо внести небольшую поправку.

Можно попробовать снять характеристическую температуру термистора — сравнить с указанной в документации или сбросить для элемента неизвестного происхождения.

Доступны три температуры, которые могут быть получены с достаточной точностью без измерительных инструментов:

  • тающий лед (можно брать в холодильник) — около 0 ° С;
  • тело человека — около 36 ° C;
  • кипяток — около 100 ° С.

По этим точкам можно вывести приблизительную зависимость сопротивления от температуры, но для позисторов это может не сработать: на графике их TCR есть области, где R не определяется температурой (ниже эталонной температуры). Если есть градусник, можно снимать особенность в нескольких местах — опускать термистор в воду и нагревать. Каждые 15… 20 градусов необходимо измерять сопротивление и наносить значение на график. Если нужно убрать параметры выше 100 градусов, можно использовать масло вместо воды (например, автомобильное масло — моторное или трансмиссионное).

Типовые зависимости сопротивления от температуры.

На рисунке показаны типичные зависимости резисторов от температуры — сплошная линия для PTC, пунктирная линия — для NTC.

Где применяются

Наиболее очевидное использование термисторов — это датчики для измерения температуры. Для этой цели подходят как термисторы NTC, так и PTC. Вам просто нужно подобрать элемент по рабочему сечению и учесть характеристики термистора в измерительном приборе.

Можно построить тепловое реле: при сравнении сопротивления (точнее, падения напряжения на нем) с определенным значением, а при превышении порога выход переключается. Это устройство можно использовать в качестве устройства терморегулирования или пожарного извещателя. Создание датчиков температуры основано на явлении косвенного нагрева, когда термистор нагревается от внешнего источника.

Также в области использования терморезисторов применяется прямой нагрев: термистор нагревается протекающим через него током. Таким образом, резисторы NTC могут использоваться для ограничения тока, например, при зарядке больших конденсаторов при включении питания, а также для ограничения пускового тока электродвигателей и т.д. В холодном состоянии термозависимые элементы обладают высокой прочностью. Когда конденсатор частично заряжен (или электродвигатель достигает своей номинальной скорости), термистор успевает нагреться с протекающим током, его сопротивление уменьшится и больше не будет влиять на работу схемы.

Таким же образом можно продлить срок службы лампы накаливания, последовательно подключив к ней термистор. Он ограничит ток в самый сложный момент — при включении напряжения (именно в этот момент выходит из строя большинство ламп). После нагрева он перестанет влиять на лампу.

Вместо этого для защиты электродвигателей во время работы используются термисторы с положительной характеристикой. Если ток в цепи обмотки увеличивается из-за заклинивания двигателя или перегрузки вала, резистор PTC перегревается и ограничивает этот ток.

Термисторы NTC могут также использоваться в качестве термокомпенсаторов для других компонентов. Таким образом, если термистор NTC установлен параллельно с резистором, который устанавливает режим транзистора и имеет положительный TCS, изменение температуры повлияет на каждый элемент противоположным образом. В результате влияние температуры компенсируется, и рабочая точка транзистора не смещается.

Существуют комбинированные устройства, называемые термисторами косвенного нагрева. Температурно-зависимый элемент и нагреватель расположены в корпусе этого элемента. Между ними имеется тепловой контакт, но они гальванически изолированы. Изменяя ток через нагреватель, можно контролировать сопротивление.

В технике широко используются термисторы с разными характеристиками. Помимо стандартных приложений, их сфера деятельности может быть расширена. Все ограничено только фантазией и квалификацией разработчика.

Что такое термистор NTC

Термистор NTC предназначен как компонент, значение сопротивления которого изменяется под влиянием температуры. Дальность действия этого радиоэлемента зависит от его свойств. В основном термисторы нужны для измерения и контроля показаний температуры. Также используется для обнаружения жидкости или исправления ее отсутствия. Термисторы NTC также встречаются в ограничителях тока. Спектр их использования широк: от радиолюбителей до солидного серийного производства.

Среди задач, которые ставятся перед термисторами NTC, важным считается контроль температуры. Поэтому разработчикам сложного промышленного оборудования и простой бытовой техники без этих элементов сложно обойтись.

На современном рынке представлен большой выбор термисторов NTC от производителей из разных стран мира. Этот элемент впервые был изобретен в 1930 году. Его представил ученый Самуэль Рубен.

Ученый Сэмюэл Рубен

Ассортимент термисторов NTC

Основная классификация по типу связана с технологическим процессом изготовления радиоэлемента:

  • бусы;
  • диск и микросхема;
  • в стеклянной оболочке.

Термистор с шариками специально запечен в корпусе из керамического материала. Сам компонент представляет собой платиновый сплав в проводящем проводе. Этот тип отличается быстрой реакцией. Термистор способен бесперебойно работать в условиях высоких температур.

Термисторы с шариками

Чиповые и дисковые термисторы, как правило, изготавливаются из металлизированных контактов. Они обладают способностью выдерживать большие токи.

Чип-термисторы

Стеклянные термисторы могут работать при температуре от +150 градусов и выше. Это герметичные радиоэлементы, запечатанные в стеклянном пузыре, не пропускающем воздух. На них не влияют климатические условия, поэтому их можно устанавливать на открытых краевых поверхностях.

Термисторы с покрытием из стекла

Все вышеперечисленные типы обладают хорошими показателями механической прочности корпуса, высокой чувствительностью и надежны на практике, что позволяет использовать их в двигателях, люминесцентных лампах, трансформаторах, электродвигателях с постоянным током не более 20 А, в быту, промышленная и автомобильная электроника, мобильные устройства, современные мониторы с функциями LCD и HDD.

Группы терморезисторов, их характеристики

Все термисторы NTC делятся на группы в зависимости от температуры, которую они могут выдерживать. Этот параметр объясняет, в каком режиме устройство способно работать, а где просто не справляется со своими функциональными задачами.

Термисторы бывают:

  • низкая температура (до 170К);
  • средняя температура (170-510К);
  • высокая температура (900-1300К).

Термисторы также делятся на термисторы и позисторы. Первые имеют отрицательный температурный коэффициент (ТКК), вторые — положительный. Известна еще одна разновидность — комбинированный компонент. Например, термистор NTC, который нагревается косвенно. Устройство содержит датчик, снабженный нагревательным элементом. Установите температуру термистора и начальное сопротивление току. На практике эти радиоэлементы представляют собой переменные резисторы, которые регулируют напряжение, подаваемое на датчик нагрева.

Маркировка термистора

Классификация в зависимости от принципа действия

По принципу действия термисторы делятся на:

  • контакт;
  • без контакта.

К первой категории принято относить биметаллические элементы, различные датчики температуры и даже термопары. Если мы говорим о бесконтактном принципе работы, то это датчики с инфракрасной опцией. Они способны обнаруживать инфракрасное излучение и оптические лучи, испускаемые жидкостями и газами.

Обозначения и расшифровка маркировки

Есть несколько видов маркировки. Например, из разных букв или цветов, полос или других изображений, нанесенных на поверхность термистора. Все зависит от производителя, конкретного типа элементов. Примерная система обозначений представлена ​​на изображении ниже. Вариантов настолько много, что даже опытный мастер не всегда может их правильно расшифровать. В этом случае при описании конкретной позиции лучше всего опираться на технические данные, доступные на сайте производителя термистора.

Система обозначений термисторов

Возьмем пример: термистор NTC с маркировкой 10 D-9. Первая цифра «10» означает, что сопротивление датчика составляет 10 Ом при 25 градусах Цельсия. Его диаметр 9 мм. Чем выше это значение, тем большую мощность он рассеивает. Чтобы лучше понять цветовую маркировку, следует воспользоваться таблицей или посмотреть описание характеристик в справочнике. Все производители обновляют эту информацию для своей линейки продуктов.

Цветовая кодировка термистора

Форма полупроводника может быть разной: тонкие трубки, большие шайбы, пластины разной толщины и мелкие элементы разного типа. Также есть детали размером в несколько микрон. На изображении ниже показаны наиболее распространенные полупроводники, представленные сегодня на рынке.

Диапазон термисторов

Характеристическая кривая NTC

Как видно на рисунке, термисторы NTC имеют гораздо более крутую крутизну зависимости сопротивления от температуры, чем RTD из платинового сплава, что приводит к лучшей температурной чувствительности. Однако RTD остаются наиболее точными датчиками с точностью ± 0,5% от измеренной температуры и могут использоваться в диапазоне температур от -200 ° C до 800 ° C, что намного шире, чем датчики температуры NTC.

Сравнение с другими датчиками температуры

По сравнению с RTD, NTC меньше по размеру, с более быстрым откликом, более устойчивы к ударам и вибрации и имеют меньшую стоимость. Они немного менее точны, чем RTD. По сравнению с термопарами точность, полученная обоими одинаковыми; однако термопары могут выдерживать очень высокие температуры (около 600 ° C) и используются вместо термисторов NTC, где их иногда называют пирометрами. Однако термисторы NTC обеспечивают большую чувствительность, стабильность и точность, чем термопары при более низких температурах, и используются с меньшими затратами энергии и, следовательно, имеют более низкие общие затраты. Стоимость дополнительно снижается за счет устранения необходимости в схемах формирования сигнала (усилители, преобразователи уровня и т.д.), Которые часто необходимы при работе с RTD и всегда необходимы для термопар.

Эффект самонагрева

Эффект самонагрева — это явление, которое возникает, когда ток проходит через термистор NTC. Поскольку термистор в основном является резистором, он рассеивает энергию в виде тепла, когда через него протекает ток. Это тепло генерируется в сердечнике термистора и влияет на точность измерения. Степень, в которой это происходит, зависит от величины протекающего тока, окружающей среды (будь то жидкость или газ, есть ли поток на датчике NTC и т.д.), Температурного коэффициента термистора, термистора общей площади и т.д.сопротивление датчика NTC и, следовательно, ток, протекающий через него, зависит от окружающей среды и часто используется в резервуарах для хранения жидкости.

Теплоемкость

Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для повышения температуры термистора на 1 ° C, и обычно выражается в мДж / ° C.Знание точной теплоемкости важно при использовании термисторного датчика NTC в качестве ограничителя тока определяет скорость отклика датчика температуры NTC.

Выбор и расчет кривой

Тщательный процесс выбора должен учитывать постоянную рассеяния термистора, постоянную времени термообработки, значение сопротивления, кривую сопротивления-сопротивления и допуски, чтобы учесть наиболее важные факторы.
Поскольку зависимость между сопротивлением и температурой (кривая RT) сильно нелинейна, при практическом проектировании системы необходимо использовать некоторые приближения.

Приближение первого порядка

Приближение и более простое в использовании приближение первого порядка, которое гласит:

формула первого приближения: dR = k * dT

Где k — отрицательный температурный коэффициент, ΔT — разность температур, а ΔR — изменение сопротивления в результате изменения температуры. Это приближение первого порядка справедливо только для очень узкого диапазона температур и может использоваться только для температур, при которых k почти постоянно во всем диапазоне температур.

Другое уравнение дает удовлетворительные результаты с точностью ± 1 ° C в диапазоне от 0 ° C до + 100 ° C. Это зависит от единственной константы материала, которую можно измерить. Уравнение можно записать как:

Бета-уравнение: R (T) = R (T0) * exp (beta * (1 / T-1 / T0))

Где R (T) — это сопротивление при температуре T в Кельвинах, R (T0) — это контрольная точка при температуре T0. Формула бета требует двухточечной калибровки и обычно не превышает ± 5 ° C в рабочем диапазоне термистора NTC.

Наилучшим приближением, известным сегодня, является формула Стейнхарта-Харта, опубликованная в 1968 году:

Уравнение Стейнхарта для точного приближения: 1 / T = A + B * (ln (R)) + C * (ln (R)) ^ 3

Где ln R — натуральный логарифм сопротивления при температуре T в Кельвинах, а A, B и C — коэффициенты, полученные из экспериментальных измерений. Эти коэффициенты обычно публикуются поставщиком термистора как часть спецификации. Формула Стейнхарта-Харта обычно составляет около ± 0,15 ° C в диапазоне от -50 ° C до + 150 ° C, что отлично подходит для большинства приложений. Если требуется высокая точность, диапазон температур следует сузить, а точность должна быть лучше, чем ± 0,01 ° C в диапазоне от 0 ° C до + 100 ° C.

Выбор правильного приближения

Выбор формулы, используемой для получения температуры из измерения сопротивления, должен основываться на доступной вычислительной мощности и фактических требованиях к допускам. В некоторых приложениях приближения первого порядка более чем достаточно, в то время как в других случаях уравнение Стейнхарта-Харта также отвечает требованиям, и термистор необходимо откалибровать по точкам, выполнив большое количество измерений и создав таблицу исследований.

Конструкция и свойства термисторов NTC

Материалы, обычно используемые при производстве резисторов NTC, — это оксиды платины, никеля, кобальта, железа и кремния, используемые в качестве чистых элементов или керамики и полимеров. Термисторы NTC можно разделить на три группы, в зависимости от используемого производственного процесса.

Преимущества и недостатки NTC и PTC

Термисторы NTC прочны, надежны и стабильны и способны выдерживать экстремальные условия окружающей среды и обладают большей помехозащищенностью, чем другие типы датчиков температуры.

  • Компактный размер — варианты упаковки позволяют им работать в небольших или ограниченных пространствах; таким образом занимая меньше места на печатной плате.
  • Быстрое время отклика: небольшой размер позволяет быстро реагировать на изменения температуры, что важно, когда требуется немедленная обратная связь.
  • Экономичность: термисторы не только дешевле других типов датчиков температуры; Если термистор, который вы приобрели, имеет правильную кривую RT, дальнейшая калибровка во время установки или в течение срока его службы не требуется.
  • Соответствие соответствия: возможность получить определенное сопротивление при определенной температуре.
  • Подгонка кривой: сменные термисторы с точностью +.

Термистор на схеме

Термисторы просты в использовании, недороги, долговечны и предсказуемо реагируют на изменения температуры. Хотя они плохо работают при очень высоких или низких температурах, они являются предпочтительным датчиком для приложений, которые измеряют температуру в желаемой базовой точке. Они идеальны, когда требуется очень точная температура. Некоторые из наиболее распространенных применений термисторов используются в цифровых термометрах, в автомобилях для измерения температуры масла и охлаждающей жидкости, а также в бытовых приборах, таких как печи и холодильники, но их также можно найти практически в любом приложении, где требуется электрическая схема охлаждение.

Для более сложных приложений, таких как детекторы лазерной стабилизации, оптика и устройства с зарядовой связью, интегрирован термистор. Например, термистор на 10 кОм является стандартным встраиваемым в корпус лазера.

Диск и чип-термисторы

Дисковый термистор. Термисторы NTC имеют металлизированные поверхностные контакты. Они больше по размеру и, следовательно, имеют более медленное время отклика, чем шариковые резисторы NTC. Однако из-за своего размера они имеют более высокую постоянную рассеяния (мощность, необходимая для повышения их температуры на 1 ° C), а поскольку мощность, рассеиваемая термистором, пропорциональна квадрату тока, они могут выдерживать гораздо более высокие токи.. лучше, чем шариковые термисторы… Термисторы дискового типа производятся путем прессования смеси оксидных порошков в круглую форму, которая затем спекается при высоких температурах. Стружки обычно производятся методом литья под давлением, при котором суспензия материала распределяется в виде толстой пленки, сушится и разрезается на форму. Типичные размеры варьируются от 0,25 до 25 мм в диаметре.

Терморезисторы NTC с инкапсулированным покрытием

Это датчики температуры NTC, запечатанные в герметичном стеклянном пузыре. Они предназначены для использования при температурах выше 150 ° C или для монтажа на печатные платы, где требуется долговечность. Герметизация термистора в стекле увеличивает стабильность датчика, а также защищает датчик от воздействия окружающей среды. Они сделаны с резисторами NTC, герметично закрытыми в стеклянной таре. Типичные размеры варьируются от 0,4 до 10 мм в диаметре.

Типичные области применения

Термисторы NTC используются в самых разных приложениях. Они используются для измерения температуры, контроля температуры и температурной компенсации. Их также можно использовать для обнаружения отсутствия или присутствия жидкостей, таких как устройства ограничения тока в цепях питания, мониторинг температуры в автомобильных группах и многие другие. Датчики NTC можно разделить на три группы в соответствии с электрическими характеристиками, используемыми в блоках и устройствах.

Характеристика сопротивления-температуры

Приложения, основанные на времени сопротивления, включают измерение температуры, управление и компенсацию. Это также включает ситуации, когда используется термистор NTC, так что температура датчика температуры NTC связана с каким-либо другим физическим явлением. Для этой группы устройств требуется, чтобы термистор работал при нулевой мощности, что означает, что ток, протекающий через него, поддерживается как можно более низким, чтобы избежать нагрева зонда.

К устройствам, основанным на текущей временной характеристике, относятся: временная задержка, ограничение пускового тока, подавление перенапряжения и многое другое. Эти характеристики связаны с теплоемкостью и постоянным рассеиванием используемого термистора NTC. Схема обычно использует термистор NTC для нагрева из-за протекающего через него тока. В какой-то момент это вызовет какие-то изменения в схеме, в зависимости от устройства, в котором она используется.

Характеристика напряжения

Устройства, основанные на характеристике напряжения и тока термистора, обычно включают изменения условий окружающей среды или изменения цепи, которые приводят к изменениям рабочей точки на заданной кривой в цепи. В зависимости от области применения его можно использовать для ограничения тока, температурной компенсации или измерения температуры.

Идентичные термисторы
Идентичные термисторы

Какие типы и формы термистора доступны на рынке

Термисторы бывают разных форм — диск, микросхема, сфера или стержень — и могут устанавливаться на поверхность или встраиваться в систему. Они могут быть залиты эпоксидной смолой, стеклом, обожжены фенолом или окрашены. Наилучшая форма часто зависит от контролируемого материала, например твердого вещества, жидкости или газа. Например, термистор со сферами идеально подходит для включения в устройство, а стержень, диск или головка больше подходят для оптических поверхностей.

Выберите форму, обеспечивающую максимальный контакт поверхности с устройством с регулируемой температурой. Независимо от типа термистора, подключение к контролируемому устройству должно выполняться с использованием теплопроводной пасты или эпоксидного клея. Обычно важно, чтобы эта паста или клей не проводили электричество.

Оцените статью
Блог про датчики