Zavolejte nám: + 33 2 33 61 16 70

NTC termistorová sonda

33 produits

NTC znamená „záporný teplotní koeficient“, francouzsky se nazývá CTN „záporný teplotní koeficient“. NTC termistory jsou rezistory se záporným teplotním koeficientem, což znamená, že odpor klesá s rostoucí teplotou. Tyto termistory se používají hlavně jako odporové snímače teploty a zařízení omezující proud. Koeficient teplotní citlivosti je asi pětkrát větší než u křemíkových teplotních senzorů (silistorů) a asi desetkrát větší než u odporových teplotních detektorů (RTD). NTC snímače se obecně používají v teplotním rozsahu -55 ° C až 200 ° C.

Charakteristika termistorů NTC - CTN

Na rozdíl od odporových teplotních detektorů, které jsou vyrobeny z kovů, NTC termistorové teplotní senzory jsou obecně z keramiky nebo polymerů. Různé použité materiály mají za následek různé teplotní reakce, stejně jako další charakteristiky.

Křivky T ° / R pro sondy termistorů NTC - CTN

Teplotní citlivost senzoru NTC je vyjádřena v "procentuální změna na stupeň ° C". V závislosti na použitých materiálech a zvláštnostech výrobního procesu se typické hodnoty teplotní citlivosti pohybují od -3% až -6% na ° C.

Zatímco většina NTC termistorových měřicích sond je obecně vhodná pro použití v teplotním rozsahu -55 °C až 200 °C, při poskytování nejpřesnějších údajů existují speciální rodiny sond CTN vhodné pro použití při teplotách blízkých absolutní nule (- 273,15 °C) a také ty, které jsou speciálně navrženy pro použití nad 150 °C.

Křivka sondy NTC

Jak je vidět na obrázku, termistory NTC mají mnohem strmější sklon odporu vůči teplotě než RTD měřiče z platinové slitiny, což má za následek lepší citlivost pro detekci teploty.

Navzdory všemu zůstávají RTD snímače (PLATINOVÉ ODPOROVÉ TEPLOMĚRY typu Pt100) nejpřesnějšími snímači s přesností ± 0,5 % měřené teploty a jsou použitelné v teplotním rozsahu -200 °C až 800 °C, mnohem širší rozsah než teplotní senzory NTC.

Srovnání s jinými teplotními senzory

Ve srovnání s RTD NTC mají menší velikost, rychlejší odezva, větší odolnost proti nárazům a vibracím při nižších nákladech
To znamená, že tento typ sondy nabízí o něco méně přesné řízení teploty než RTD. 

V porovnání s termočlánkovou sondou je přesnost měření teploty podobná. Termočlánky však snesou velmi vysoké teploty (až přes 1000°C) a používají se v takových aplikacích místo NTC - NTC termistorů, kde se jim někdy říká pyrometry.

Navzdory tomu termistory NTC nabízejí vynikající citlivost, stabilitu a přesnost než termočlánky při nižších teplotách. Termistorové měřiče NTC se navíc používají s menším počtem přídavných obvodů, a proto s nižšími celkovými náklady.
Náklady jsou dále sníženy tím, že nejsou potřeba obvody pro úpravu signálu (zesilovače, převodníky úrovně atd.), které jsou často potřebné pro RTD a vždy potřebné pro termočlánky.

Riziko vlastního ohřevu

NTC termistor s vlastním ohřevemSamozahřívací efekt je jev, ke kterému dochází vždy, když proud protéká sondou NTC termistoru. Protože termistor je v podstatě rezistor, rozptýlí energii jako teplo, když jím protéká proud.

Toto teplo je generuje se ve středu termistoru a ovlivňuje přesnost měření. Rozsah, v jakém se to stane, závisí na velikosti protékajícího proudu, prostředí (zda je to kapalina nebo plyn, zda je na snímači NTC tok atd.), teplotním koeficientu termistoru a stavu termistoru.

Skutečnost, že odpor senzoru NTC, a tedy i proud protékající ním, závisí na prostředí, se často používá v detektorech přítomnosti kapalin, jako jsou ty, které se nacházejí ve skladovacích nádržích.

Tepelná kapacita

Tepelná kapacita představuje množství tepla potřebné ke zvýšení teploty termistoru z 1 ° C a je obvykle vyjádřena v mJ/°C. Znalost přesné tepelné kapacity je velmi důležitá při použití termistorového snímače NTC jako zařízení omezujícího zapínací proud, protože definuje rychlost odezvy snímače teploty NTC.

Výběr a výpočet křivky

Pečlivý proces výběru musí brát v úvahu konstantu rozptylu termistoru, tepelnou časovou konstantu, hodnotu odporu, křivku odpor-teplota a tolerance, abychom zmínili nejdůležitější faktory.

Vzhledem k tomu, že vztah mezi odporem a teplotou (křivka RT) je vysoce nelineární, je nutné v praktických návrzích systémů použít určité aproximace.

aproximační vzorec prvního řádu: dR = k * dT

Aproximace prvního řádu: Když k je záporný teplotní koeficient, ΔT je teplotní rozdíl a ΔR je změna odporu vyplývající ze změny teploty. Tato aproximace prvního řádu platí pouze pro velmi úzký teplotní rozsah a lze ji použít pouze pro teploty, kde k je téměř konstantní v celém teplotním rozsahu.


Aproximace rovnic beta: R (T) = R (T0) * exp (Beta * (1 / T-1 / T0))Beta vzorec: Další rovnice poskytuje uspokojivé výsledky s přesností ± 1 ° C v rozsahu 0 ° C až + 100 ° C. Závisí to na jedné materiálové konstantě β lze získat měřením teploty. Rovnici lze zapsat takto:

Kde R (T) je odpor vůči teplotě T v Kelvinech, R (T 0 ) je referenční bod při teplotě T 0 . Beta receptura vyžaduje dvoubodovou kalibraci, která obvykle není přesnější než ± 5 ° C v celém užitečném rozsahu termistoru NTC.

Steinhartova rovnice pro přesnou aproximaci: 1 / T = A + B * (ln (R)) + C * (ln (R)) ^ 3

Steinhart-Hartova rovnice: Nejlepší dosud známá aproximace je Steinhart-Hartův vzorec, publikovaný v roce 1968. Kde ln R je přirozený logaritmus odporu vůči teplotě T v kelvinech a A, B a C jsou koeficienty odvozené z experimentálních měření. 

Tyto koeficienty jsou obecně publikovány dodavateli termistorů v datovém listu. Steinhart-Hartův vzorec je obecně přesný na přibližně ± 0,15 ° C v rozmezí -50 ° C až +150 ° C, což je pro většinu aplikací dostatečné. 

Pokud je požadována vyšší přesnost, měl by být teplotní rozsah snížen a přesnost lepší než ± 0,01 ° C v rozsahu 0 ° C až + 100 ° C.

Vyberte správnou aproximaci

Volba vzorce použitého pro výpočet teploty z měření odporu by měla být založena na dostupném výpočetním výkonu a skutečných požadavcích na toleranci.

V některých aplikacích je aproximace prvního řádu více než dostačující, zatímco v jiných dokonce Steinhart-Hartova rovnice požadavky nesplňuje.

V tomto případě musí být teplotní sonda NTC termistoru bod po bodu kalibrována, přičemž se provede velké množství měření a vytvoří se korespondenční tabulka. 

NTC epoxidová pryskyřiceEpoxidové zapouzdřené termistory

Tyto NTC termistorové sondy jsou vyrobeny z oxidů kovů (mangan, kobalt, měď a nikl) env keramickém těle. 

Obecně nabízejí rychlé doby odezvy, lepší stabilitu a umožňují provoz při vyšších teplotách než senzory Disk a Chip NTC, ale jsou křehčí.

Je běžnou praxí je utěsnit ve skle, chránit je před mechanickým poškozením během montáže a zlepšit jejich stabilitu měření. Typické velikosti se pohybují od 0,075 do 5 mm v průměru.

Disk a čip NTCDiskové a čipové termistory

Tyto NTC termistorové měřiče mají pokovené povrchové kontakty. Jsou větší a mají pomalejší reakční doby než odpory NTC kuličkového typu.

Vzhledem ke své velikosti však mají vyšší disipační konstantu (výkon potřebný ke zvýšení jejich teploty o 1 ° C) a protože puVydání rozptýlené termistorem je úměrné druhé mocnině proudu, odolávají vyšším proudům, jako jsou termistory.

Diskové termistory se vyrábějí lisováním směsi oxidových prášků do kulaté formy, která se potom slinuje při vysoké teplotě. Čipy se obvykle vyrábějí procesem formování pásky, kde se kaše materiálu rozprostírá jako silný film, suší se a krájí. Typické velikosti se pohybují od 0,25 do 25 mm v průměru.

NTC zapouzdřený ve skleNTC termistory zapouzdřené ve skle

Jedná se o snímače teploty NTC uzavřené ve vzduchotěsné skleněné bublině. Jsou určeny pro použití při vysokých teplotách (nad 150°C) nebo pro montáž na desku plošných spojů. deska s plošnými spoji, kde je zásadní robustnost.

Zapouzdřit termistor dovnitřs Sklo zlepšuje stabilitu senzoru a chrání senzor před okolním prostředím. Jsou vyrobeny hermetickým uzavřením odporů typu NTC perleťového typu ve skleněné nádobě. Typické velikosti se pohybují od 0,4 do 10 mm v průměru.

Symbol termistoru NTC

Následující symbol se používá pro termistor se záporným teplotním koeficientem podle normy IEC.
symbol termistoru