Què és un sensor de temperatura NTC?

Què és un sensor de temperatura NTC?

Per entendre la funció i l'aplicació del sensor de temperatura NTC, primer hem de saber què és un termistor NTC.
Explicació senzilla del funcionament del sensor de temperatura NTC
Els conductors calents o conductors tèbies són resistències electròniques amb coeficients de temperatura negatius (NTC per abreujar). Si el corrent flueix a través dels components, la seva resistència disminueix amb l'augment de les temperatures. Si la temperatura ambient baixa (per exemple, en una màniga d'immersió), els components, en canvi, reaccionen amb una resistència creixent. A causa d'aquest comportament especial, els experts també es refereixen a una resistència NTC com a termistor NTC.

La resistència elèctrica disminueix quan els electrons es mouen
Les resistències NTC consisteixen en materials semiconductors, la conductivitat dels quals es troba generalment entre la dels conductors elèctrics i la dels no conductors elèctrics. Si els components s'escalfen, els electrons es desprenen dels àtoms de la xarxa. Abandonen el seu lloc a l'estructura i transporten l'electricitat molt millor. El resultat: amb l'augment de la temperatura, els termistors condueixen l'electricitat molt millor: la seva resistència elèctrica disminueix. Els components s'utilitzen, entre altres coses, com a sensors de temperatura, però per a això s'han de connectar a una font de tensió i a un amperímetre.

Fabricació i propietats dels conductors calents i freds
Una resistència NTC pot reaccionar molt feblement o, en certes zones, molt fortament als canvis de temperatura ambient. El comportament específic depèn bàsicament de la fabricació dels components. D'aquesta manera, els productors adapten la proporció de mescla d'òxids o el dopatge dels òxids metàl·lics a les condicions desitjades. Però les propietats dels components també poden ser influenciades pel propi procés de fabricació. Per exemple, a través del contingut d'oxigen a l'atmosfera de cocció o la velocitat de refredament individual dels elements.

Diferents materials per a una resistència NTC
Per garantir que els termistors mostrin el seu comportament característic s'utilitzen materials semiconductors purs, semiconductors compostos o aliatges metàl·lics. Aquests últims solen consistir en òxids metàl·lics (compostos de metalls i oxigen) de manganès, níquel, cobalt, ferro, coure o titani. Els materials es barregen amb agents aglutinants, es premsen i es sinteritzen. Els fabricants escalfen les matèries primeres a alta pressió fins al punt que es creen peces amb les propietats desitjades.

Característiques típiques del termistor d'un cop d'ull
La resistència NTC està disponible en rangs d'un ohm a 100 megaohms. Els components es poden utilitzar des de menys 60 fins a més 200 graus Celsius i aconsegueixen toleràncies del 0,1 al 20 per cent. A l'hora de seleccionar un termistor, cal tenir en compte diversos paràmetres. Un dels més importants és la resistència nominal. Indica el valor de la resistència a una temperatura nominal determinada (normalment 25 graus Celsius) i està marcada amb una R majúscula i la temperatura. Per exemple, R25 per al valor de la resistència a 25 graus Celsius. El comportament específic a diferents temperatures també és rellevant. Això es pot especificar amb taules, fórmules o gràfics i ha de coincidir absolutament amb l'aplicació desitjada. Altres valors característics de les resistències NTC es refereixen a les toleràncies, així com a certs límits de temperatura i voltatge.

Diferents àrees d'aplicació per a una resistència NTC
Igual que una resistència PTC, una resistència NTC també és adequada per a la mesura de la temperatura. El valor de la resistència canvia en funció de la temperatura ambient. Per no falsejar els resultats, l'autoescalfament s'ha de limitar tant com sigui possible. Tanmateix, l'autoescalfament durant el flux de corrent es pot utilitzar per limitar el corrent d'irrupció. Com que la resistència NTC està freda després d'encendre els dispositius elèctrics, al principi només flueix una mica de corrent. Després d'un temps de funcionament, el termistor s'escalfa, la resistència elèctrica baixa i flueix més corrent. Els dispositius elèctrics aconsegueixen el seu màxim rendiment d'aquesta manera amb un cert retard.

Una resistència NTC condueix pitjor el corrent elèctric a baixes temperatures. Si la temperatura ambient augmenta, la resistència dels anomenats conductors càlids disminueix notablement. El comportament especial dels elements semiconductors es pot utilitzar principalment per a la mesura de la temperatura, per a la limitació del corrent d'irrupció o per retardar diversos controls.