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.

ALL KNOW na NTC termistorových sondách

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 senzory se obecně používají v teplotním rozsahu -55 ° C až 200 ° C. 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.

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.

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 na jediné materiálové konstantě β, kterou lze získat měřením teploty. Rovnici lze zapsat takto:

Kde R (T) je odpor při teplotě T v Kelvinech, R (T 0 ) je referenční bod při teplotě T 0 . Vzorec beta 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: Dosud nejznámější aproximací je Steinhart-Hartův vzorec, publikovaný v roce 1968. Kde ln R je přirozený logaritmus odporu při teplotě T v Kelvinech a A, B a C jsou koeficienty odvozené z experimentálních měření. 

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

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.

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) slinutých do keramického tělesa. 

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

Je běžné je zatavit do skla, chránit je před mechanickým poškozením při montáži 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 rozptylovou konstantu (výkon potřebný ke zvýšení jejich teploty o 1°C) a protože ztrátový výkon termistoru je úměrný druhé mocnině proudu, přenášejí proudy termistory vyššího typu.

Kotoučové termistory se vyrábějí lisováním směsi oxidových prášků do kulaté matrice, která se následně slinuje při vysoké teplotě. Třísky se obvykle vyrábějí procesem lisování pásky, kdy se kaše materiálu rozprostře do silného filmu, vysuší a nařeže. Typické velikosti se pohybují od 0,25 do 25 mm v průměru.

NTC zapouzdřený ve skleNTC termistory zapouzdřené ve skle

Jedná se o teplotní senzory NTC zatavené ve vzduchotěsné skleněné bublině. Jsou určeny pro použití při vysokých teplotách (nad 150°C) nebo pro montáž na desku plošných spojů, kde je zásadní robustnost.

Zapouzdření termistoru do skla zlepšuje stabilitu senzoru a chrání senzor před okolním prostředím. Jsou vyrobeny hermeticky uzavřenými kuličkovými NTC rezistory ve skleněné nádobě. Typické velikosti se pohybují od 0,4 do 10 mm v průměru.

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

NEMŮŽU NAJÍT SVOJI SONDU , JAK MI MŮŽEŠ POMOCT?

Vždy vám budeme schopni nabídnout spolehlivou, přesnou a robustní sondu, kterou hledáte.

Na našem webu představujeme širokou škálu teplotních senzorů. Vězte, že svůj produkt můžete také přizpůsobit všem specifikacím nebo si vytvořit požadavek na základě technického výkresu, abyste vytvořili svou sondu. Za tímto účelem nás neváhejte kontaktovat pro nabídku na míru. My se pak postaráme o to, abychom vám teplotní sondu doručili co nejdříve.