Ce este un senzor de temperatură NTC?

Ce este un senzor de temperatură NTC?

Pentru a înțelege funcția și aplicarea senzorului de temperatură NTC, trebuie mai întâi să știm ce este un termistor NTC.
Cum funcționează senzorul de temperatură NTC, explicat simplu
Conductorii calzi sau conductorii calzi sunt rezistențe electronice cu coeficienți de temperatură negativi (pe scurt NTC). Dacă curentul trece prin componente, rezistența acestora scade odată cu creșterea temperaturilor. Dacă temperatura ambiantă scade (de exemplu, într-un manșon de imersie), componentele, pe de altă parte, reacționează cu o rezistență crescândă. Datorită acestui comportament special, experții numesc o rezistență NTC și termistor NTC.

Rezistența electrică scade atunci când electronii se mișcă
Rezistențele NTC sunt alcătuite din materiale semiconductoare, a căror conductivitate se situează în general între cea a conductorilor electrici și cea a neconductorilor electrici. Dacă componentele se încălzesc, electronii se desprind de atomii rețelei. Aceștia își părăsesc locul în structură și transportă mult mai bine electricitatea. Rezultatul: Odată cu creșterea temperaturii, termistoarele conduc mult mai bine electricitatea - rezistența lor electrică scade. Componentele sunt utilizate, printre altele, ca senzori de temperatură, dar pentru aceasta trebuie conectate la o sursă de tensiune și la un ampermetru.

Fabricarea și proprietățile conductorilor de cald și rece
O rezistență NTC poate reacționa foarte slab sau, în anumite zone, foarte puternic la schimbările temperaturilor ambientale. Comportamentul specific depinde practic de fabricația componentelor. În acest fel, producătorii adaptează raportul de amestecare a oxizilor sau doparea oxizilor metalici la condițiile dorite. Dar proprietățile componentelor pot fi influențate și de procesul de fabricație în sine. De exemplu, prin conținutul de oxigen din atmosfera de ardere sau prin viteza individuală de răcire a elementelor.

Diferite materiale pentru o rezistență NTC
Materialele semiconductoare pure, semiconductorii compuși sau aliajele metalice sunt utilizate pentru a asigura comportamentul caracteristic al termistoarelor. Acestea din urmă constau de obicei din oxizi metalici (compuși ai metalelor și oxigenului) de mangan, nichel, cobalt, fier, cupru sau titan. Materialele sunt amestecate cu lianți, presate și sinterizate. Producătorii încălzesc materiile prime sub presiune ridicată, astfel încât se creează piese cu proprietățile dorite.

Caracteristicile tipice ale termistorului dintr-o privire
Rezistorul NTC este disponibil în intervale de la un ohm la 100 megaohmi. Componentele pot fi utilizate de la minus 60 la plus 200 de grade Celsius și ating toleranțe de la 0,1 la 20%. Atunci când vine vorba de selectarea unui termistor, trebuie luați în considerare diverși parametri. Unul dintre cei mai importanți este rezistența nominală. Aceasta indică valoarea rezistenței la o anumită temperatură nominală (de obicei 25 de grade Celsius) și este marcată cu un R majuscul și temperatura. De exemplu, R25 pentru valoarea rezistenței la 25 de grade Celsius. Comportamentul specific la diferite temperaturi este, de asemenea, relevant. Acesta poate fi specificat cu tabele, formule sau grafice și trebuie să corespundă absolut aplicației dorite. Alte valori caracteristice ale rezistențelor NTC se referă la toleranțe, precum și la anumite limite de temperatură și tensiune.

Diferite domenii de aplicare pentru o rezistență NTC
La fel ca o rezistență PTC, o rezistență NTC este potrivită și pentru măsurarea temperaturii. Valoarea rezistenței se modifică în funcție de temperatura ambiantă. Pentru a nu falsifica rezultatele, autoîncălzirea ar trebui limitată cât mai mult posibil. Cu toate acestea, autoîncălzirea în timpul fluxului de curent poate fi utilizată pentru a limita curentul de pornire. Deoarece rezistența NTC este rece după pornirea dispozitivelor electrice, la început circulă doar puțin curent. După un timp de funcționare, termistorul se încălzește, rezistența electrică scade și circulă mai mult curent. Dispozitivele electrice își ating performanța maximă în acest fel, cu o anumită întârziere.

O rezistență NTC conduce curentul electric mai prost la temperaturi scăzute. Dacă temperatura ambiantă crește, rezistența așa-numiților conductori calzi scade considerabil. Comportamentul special al elementelor semiconductoare poate fi utilizat în principal pentru măsurarea temperaturii, pentru limitarea curentului de aprindere sau pentru întârzierea diverselor schimbări de temperatură.