История и въведение на термистора
NTC термисторът е акроним за термистор с отрицателен температурен коефициент.Термистор =Термчувствителна към алкохола резолюцияистор, открит е през 1833 г. от Майкъл Фарадей, който изследва полупроводници на основата на сребърен сулфид. Той забелязва, че съпротивлението на сребърните сулфиди намалява с повишаване на температурата. След това е комерсиализиран от Самюъл Рубен през 30-те години на миналия век. Учените установяват, че медният оксид и медният оксид също имат отрицателен температурен коефициент и характеристики и са успешно приложени в схемите за температурна компенсация на авиационните инструменти. Впоследствие, благодарение на непрекъснатото развитие на транзисторната технология, е постигнат голям напредък в изследванията на термисторите и през 1960 г. са разработени NTC термистори, които принадлежат към голям клас...пасивни компоненти.
NTC термисторът е видфин керамичен полупроводников термичен елементкойто е синтерован от няколко преходни метални оксида, предимно от Mn(манган), Ni(никел), Co(кобалт) като суровини, Mn3-xMxO4 (M=Ni, Cu, Fe, Co и др.) е материал със значителен отрицателен температурен коефициент (NTC), т.е. съпротивлението намаляваекспоненциалнос повишаване на температурата. По-конкретно, съпротивлението и материалната константа варират в зависимост от пропорцията на състава на материала, атмосферата на синтероване, температурата на синтероване и структурното състояние.
Защото стойността на съпротивлението му се променяточноипредвидимов отговор на малки промени в телесната температура (Степента на промяна на съпротивлението му зависи от различнипараметрични формулировки), освен това е компактен, стабилен и високочувствителен, той се използва широко в устройства за измерване на температура за интелигентни домове, медицински сонди, както и в устройства за контрол на температурата за домакински уреди, смартфони и др., а през последните години се използва в големи количества в автомобили и нови енергийни области.
1. Основни определения и принципи на работа
Какво е NTC термистор?
■ Определение:Термисторът с отрицателен температурен коефициент (NTC) е полупроводников керамичен компонент, чието съпротивление намаляваекспоненциалнос повишаване на температурата. Широко се използва за измерване на температура, температурна компенсация и потискане на пусковия ток.
■ Принцип на работа:Изработени от оксиди на преходни метали (напр. манган, кобалт, никел), промените в температурата променят концентрацията на носителите в материала, което води до промяна в съпротивлението.
Сравнение на типовете температурни сензори
| Тип | Принцип | Предимства | Недостатъци |
|---|---|---|---|
| НТЦ | Съпротивлението варира в зависимост от температурата | Висока чувствителност, ниска цена | Нелинеен изход |
| RTD | Съпротивлението на метала варира в зависимост от температурата | Висока точност, добра линейност | Висока цена, бавна реакция |
| Термодвойка | Термоелектричен ефект (напрежение, генерирано от температурна разлика) | Широк температурен диапазон (от -200°C до 1800°C) | Изисква компенсация на студения край, слаб сигнал |
| Цифров температурен сензор | Преобразува температурата в цифров изход | Лесна интеграция с микроконтролери, висока прецизност | Ограничен температурен диапазон, по-висока цена от NTC |
| LPTC (Линеен PTC) | Съпротивлението се увеличава линейно с температурата | Прост линеен изход, добър за защита от прегряване | Ограничена чувствителност, по-тесен обхват на приложение |
2. Ключови параметри на производителността и терминология
Основни параметри
■ Номинално съпротивление (R25):
Съпротивлението с нулева мощност при 25°C, обикновено вариращо от 1kΩ до 100kΩ.XIXITRONICSможе да се персонализира, за да отговаря на 0,5～5000kΩ
■B-стойност (термичен индекс):
Определение: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), което показва чувствителността на съпротивлението към температурни промени (единица: K).
Общ диапазон на стойностите на B: от 3000K до 4600K (напр. B25/85=3950K)
XIXITRONICS може да бъде персонализиран, за да отговаря на температури от 2500 до 5000K
■ Точност (толеранс):
Отклонение на стойността на съпротивлението (напр. ±1%, ±3%) и точност на измерване на температурата (напр. ±0,5°C).
XIXITRONICS може да бъде персонализиран, за да отговаря на ±0,2℃ в диапазона от 0℃ до 70℃, като най-високата точност може да достигне 0,05℃.
■Коефициент на разсейване (δ):
Параметърът, показващ ефектите на самозагряване, измерен в mW/°C (по-ниските стойности означават по-малко самозагряване).
■Времева константа (τ):
Времето, необходимо на термистора да реагира на 63,2% от промяната в температурата (например 5 секунди във вода, 20 секунди във въздух).
Технически термини
■ Уравнение на Щайнхарт-Харт:
Математически модел, описващ зависимостта съпротивление-температура на NTC термистори:
(T: Абсолютна температура, R: Съпротивление, A/B/C: Константи)
■ α (Температурен коефициент):
Скоростта на промяна на съпротивлението на единица промяна на температурата:
■ RT Таблица (Таблица за съпротивление-температура):
Справочна таблица, показваща стандартни стойности на съпротивлението при различни температури, използвана за калибриране или проектиране на електрически вериги.
3. Типични приложения на NTC термистори
Области на приложение
1. Измерване на температурата:
o Домакински уреди (климатици, хладилници), промишлено оборудване, автомобили (мониторинг на температурата на батерии/двигатели).
2. Температурна компенсация:
oКомпенсиране на температурния дрейф в други електронни компоненти (напр. кристални осцилатори, светодиоди).
3. Потискане на пусковия ток:
оИзползвайки високата устойчивост на студ за ограничаване на пусковия ток по време на стартиране.
Примери за проектиране на електрически вериги
• Схема на делителя на напрежението:
(Температурата се изчислява чрез отчитане на напрежението чрез аналогово-цифров преобразувател (ADC).)
• Методи за линеаризация:
Добавяне на фиксирани резистори последователно/паралелно за оптимизиране на нелинейния изход на NTC (включително референтни електрически схеми).
4. Технически ресурси и инструменти
Безплатни ресурси
•Технически листове:Включете подробни параметри, размери и условия на изпитване.
•Шаблон за RT таблица в Excel (PDF): Позволява на клиентите бързо да търсят стойности за температурна устойчивост.
oСъображения за проектиране на NTC в температурна защита на литиеви батерии
oПодобряване на точността на измерване на температурата на NTC чрез софтуерно калибриране
Онлайн инструменти
• Калкулатор на B-стойност:Въведете T1/R1 и T2/R2, за да изчислите стойността на B.
•Инструмент за преобразуване на температура: Входно съпротивление за получаване на съответната температура (поддържа уравнението на Щайнхарт-Харт).
5. Съвети за проектиране (за инженери)
• Избягвайте грешки от самозагряване:Уверете се, че работният ток е под максимума, посочен в информационния лист (напр. 10μA).
• Опазване на околната среда:За влажни или корозивни среди използвайте NTC-и, капсуловани със стъкло или покрити с епоксидна смола.
• Препоръки за калибриране:Подобрете точността на системата, като извършите двуточково калибриране (напр. 0°C и 100°C).
6.Често задавани въпроси (ЧЗВ)
1. В: Каква е разликата между NTC и PTC термистори?
o A: PTC (положителен температурен коефициент) термисторите увеличават съпротивлението с температурата и обикновено се използват за защита от свръхток, докато NTC термисторите се използват за измерване и компенсация на температурата.
2. В: Как да избера правилната B стойност?
o A: Високите стойности на B (напр. B25/85=4700K) предлагат по-висока чувствителност и са подходящи за тесни температурни диапазони, докато ниските стойности на B (напр. B25/50=3435K) са по-добри за широки температурни диапазони.
3. В: Влияе ли дължината на проводника върху точността на измерване?
oA: Да, дългите проводници въвеждат допълнително съпротивление, което може да се компенсира с помощта на 3-проводен или 4-проводен метод на свързване.
Цените ни са по-конкурентни в сравнение с тези в Европа, Америка, Япония и Южна Корея, а в Китай са на средно ниво.
От гледна точка на икономическата ефективност, термисторите и температурните сензори, произведени от нашата компания, са най-добрият избор за вас.
За термистори или чипове с обичайни параметри, обикновено имаме на склад и можем да ги доставим в рамките на 3 дни.
Специалните чипове с персонализирани параметри изискват цикъл на разработка и производство от 21 дни.
За обикновените сензори, първата производствена серия от 100 до 1000 бройки отнема 7-15 дни. Втората производствена серия от 10 000 бройки отнема 7 дни.
Специалните или персонализирани сензори ще варират в зависимост от цикъла на снабдяване със суровините.
Обикновено приемаме банкови преводи. За по-малки суми приемаме и Western Union или PayPal.
В повечето случаи, ние сме 100% предплатени. За дългосрочни кооперативни клиенти и повтарящи се поръчки, можем да преговаряме за приемане на 30 нетни дни.
Да, можем да предоставим по-голямата част от документацията, включително сертификати за анализ/съответствие; застраховка; произход и други документи за износ, когато е необходимо.