Els termistors de coeficient de temperatura negatiu (NTC) s'utilitzen com a components de sensors de temperatura d'alta precisió en una varietat d'aplicacions automotrius, industrials, d'electrodomèstics i mèdiques. A causa de la gran varietat de termistors NTC disponibles, creats amb diferents dissenys i fabricats amb una varietat de materials, cal triar el millorTermistors NTCper a una aplicació concreta pot ser difícil.
Per quètriarNTC?
Hi ha tres tecnologies principals de sensors de temperatura, cadascuna amb les seves pròpies característiques: sensors de detector de temperatura de resistència (RTD) i dos tipus de termistors, termistors de coeficient de temperatura positiu i negatiu. Els sensors RTD s'utilitzen principalment per mesurar una àmplia gamma de temperatures i, com que utilitzen metall pur, solen ser més cars que els termistors.
Per tant, com que els termistors mesuren la temperatura amb la mateixa o millor precisió, normalment es prefereixen als RTDS. Com el seu nom indica, la resistència d'un termistor de coeficient de temperatura positiu (PTC) augmenta amb la temperatura. S'utilitzen habitualment com a sensors de límit de temperatura en circuits de desconnexió o seguretat perquè la resistència augmenta un cop s'assoleix la temperatura de commutació. D'altra banda, a mesura que augmenta la temperatura, la resistència del termistor de coeficient de temperatura negatiu (NTC) disminueix. La relació resistència-temperatura (RT) és una corba plana, per la qual cosa és molt precisa i estable per a les mesures de temperatura.
Criteris clau de selecció
Els termistors NTC són altament sensibles i poden mesurar la temperatura amb una alta precisió (±0,1 °C), cosa que els fa ideals per a una àmplia gamma d'aplicacions. Tanmateix, l'elecció del tipus a especificar depèn de diversos criteris: rang de temperatura, rang de resistència, precisió de mesura, entorn, temps de resposta i requisits de mida.
Els elements NTC amb recobriment epoxi són robustos i solen mesurar temperatures entre -55 °C i + 155 °C, mentre que els elements NTC amb carcassa de vidre mesuren fins a + 300 °C. Per a aplicacions que requereixen temps de resposta extremadament ràpids, els components amb carcassa de vidre són una opció més adequada. També són més compactes, amb diàmetres tan petits com 0,8 mm.
És important fer coincidir la temperatura del termistor NTC amb la temperatura del component que causa el canvi de temperatura. Com a resultat, no només estan disponibles en la forma tradicional amb cables, sinó que també es poden muntar en una carcassa de tipus cargol per fixar-los al radiador per al muntatge superficial.
Una novetat al mercat són els termistors NTC completament lliures de plom (xip i components) que compleixen els requisits més estrictes de la propera directiva RoSH2.
AplicacióEexempleOvisió general
Els components i sistemes de sensors NTC s'implementen en una àmplia gamma de camps, especialment en el sector de l'automoció. Les aplicacions típiques inclouen volants i seients calefactats i sistemes sofisticats de control del clima. Els termistors s'utilitzen en sistemes de recirculació de gasos d'escapament (EGR), sensors de col·lector d'admissió (AIM) i sensors de temperatura i pressió absoluta del col·lector (TMAP). El seu ampli rang de temperatura de funcionament té una alta resistència a l'impacte i a les vibracions, una alta fiabilitat i una llarga vida útil amb estabilitat a llarg termini. Si els termistors s'han d'utilitzar en aplicacions d'automoció, l'estàndard global de resistència a la tensió AEC-Q200 és obligatori.
En vehicles elèctrics i híbrids, els sensors NTC s'utilitzen per a la seguretat de la bateria, controlant els bobinatges d'impulsos elèctrics i l'estat de càrrega. El sistema de refrigeració del refrigerant que refreda la bateria està connectat al sistema d'aire condicionat.
La detecció i el control de la temperatura en els electrodomèstics cobreixen una àmplia gamma de temperatures. Per exemple, en una assecadora de roba, unsensor de temperaturadetermina la temperatura de l'aire calent que entra al tambor i la temperatura de l'aire que surt en sortir del tambor. Per refredar i congelar, elSensor NTCmesura la temperatura a la cambra de refrigeració, evita que l'evaporador es congeli i detecta la temperatura ambient. En petits electrodomèstics com ara planxes, cafeteres i bullidors, els sensors de temperatura s'utilitzen per a la seguretat i l'eficiència energètica. Les unitats de calefacció, ventilació i aire condicionat (HVAC) ocupen un segment de mercat més gran.
El camp mèdic en creixement
El camp de l'electrònica mèdica té una varietat de dispositius per a l'atenció hospitalària, ambulatòria i fins i tot domiciliària. Els termistors NTC s'utilitzen com a components de detecció de temperatura en dispositius mèdics.
Quan es carrega un petit dispositiu mèdic mòbil, cal controlar constantment la temperatura de funcionament de la bateria recarregable. Això es deu al fet que les reaccions electroquímiques utilitzades durant el monitoratge depenen en gran mesura de la temperatura, per la qual cosa és essencial una anàlisi ràpida i precisa.
Els pegats de monitorització contínua de glucosa (GCM) poden controlar els nivells de sucre en sang en pacients amb diabetis. Aquí, el sensor NTC s'utilitza per mesurar la temperatura, ja que això pot afectar els resultats.
El tractament amb pressió positiva contínua de les vies respiratòries (CPAP) utilitza una màquina per ajudar les persones amb apnea del son a respirar més fàcilment durant el son. De la mateixa manera, per a malalties respiratòries greus, com la COVID-19, els ventiladors mecànics es fan càrrec de la respiració del pacient pressionant suaument l'aire als seus pulmons i eliminant el diòxid de carboni. En ambdós casos, els sensors NTC amb tancament de vidre estan integrats a l'humidificador, el catèter de les vies respiratòries i la boca d'entrada per mesurar la temperatura de l'aire i garantir que els pacients es mantinguin còmodes.
La recent pandèmia ha impulsat la necessitat d'una major sensibilitat i precisió per als sensors NTC amb estabilitat a llarg termini. El nou provador de virus té requisits estrictes de control de temperatura per garantir una reacció consistent entre la mostra i el reactiu. El rellotge intel·ligent també està integrat amb un sistema de control de temperatura per advertir de possibles malalties.
Data de publicació: 25 de maig de 2023