تصور کنید که ابزار دقیق شما به دلیل عدم تطابق جزئی در کنترل دما از کار می‌افتد، یا سیستم خانه هوشمند شما به دلیل عدم دقت اندک در سنسورهای دما دچار نقص می‌شود. این مسائل اغلب ناشی از یک جزء نادیده گرفته شده است—انتخاب نادرست ترمیستورهای NTC. بنابراین چگونه می‌توانید ترمیستور NTC مناسب را برای بهبود عملکرد محصول خود انتخاب کنید؟

ترمیستورهای NTC (ضریب دمای منفی) اجزای دقیقی هستند که از اکسیدهای فلزی تف جوش شده ساخته شده‌اند. بارزترین ویژگی آن‌ها این است که مقاومت با افزایش اندک دما به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. این ویژگی آن‌ها را برای اندازه‌گیری، جبران و کنترل دما ارزشمند می‌کند. به زبان ساده، با اعمال یک جریان مستقیم (DC) دقیق به ترمیستور و اندازه‌گیری افت ولتاژ حاصل، می‌توانید مقاومت را با دقت محاسبه کرده و متعاقباً دما را تعیین کنید.

هنگام انتخاب یک سنسور دما، اولین قدم تعیین محدوده دمای کاربرد است. ترمیستورهای NTC در این زمینه عالی هستند و به طور قابل اعتماد در یک محدوده وسیع از -50 درجه سانتی‌گراد تا 250 درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند و آن‌ها را برای صنایع و کاربردهای مختلف مناسب می‌سازد.

• بینش گسترده: کاربردهای مختلف، الزامات دمایی بسیار متفاوتی دارند. به عنوان مثال، الکترونیک خودرو ممکن است به ترمیستورهایی نیاز داشته باشد که بتوانند در برابر گرمای محفظه موتور و سرمای شدید مقاومت کنند، در حالی که دستگاه‌های پزشکی ممکن است به اندازه‌گیری‌های دقیقی در محدوده‌های باریک نزدیک به دمای بدن انسان نیاز داشته باشند. همیشه شرایط عملیاتی شدید را در نظر بگیرید و یک حاشیه ایمنی را برای اطمینان از قابلیت اطمینان در نظر بگیرید.

در میان سنسورهای دما، ترمیستورهای NTC بالاترین دقت اندازه‌گیری را بین -50 درجه سانتی‌گراد و 150 درجه سانتی‌گراد ارائه می‌دهند، با انواع کپسوله شده در شیشه که دقت را تا 250 درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کنند. دقت معمولاً از 0.05 درجه سانتی‌گراد تا 1.00 درجه سانتی‌گراد متغیر است.

• بینش گسترده: دقت برای کاربردهای با دقت بالا مانند تجهیزات پزشکی و ابزارهای علمی بسیار مهم است. با این حال، دقت بالاتر اغلب با هزینه بالاتری همراه است، بنابراین نیازهای عملکرد را با محدودیت‌های بودجه متعادل کنید.

برای کاربردهای طولانی مدت، پایداری بسیار مهم است. سنسورهای دما با گذشت زمان دچار رانش می‌شوند که تحت تأثیر مواد، ساختار و بسته‌بندی قرار می‌گیرند. ترمیستورهای NTC با روکش اپوکسی سالانه تقریباً 0.2 درجه سانتی‌گراد رانش دارند، در حالی که نسخه‌های مهر و موم شده فقط 0.02 درجه سانتی‌گراد رانش دارند.

• بینش گسترده: کالیبراسیون منظم می‌تواند اثرات رانش را کاهش دهد. برای کاربردهای حیاتی، ترمیستورهایی را با مواد برتر و بسته‌بندی محکم انتخاب کنید.

انتخاب بسته‌بندی به شرایط محیطی بستگی دارد. ترمیستورهای NTC را می‌توان سفارشی بسته‌بندی کرد—با روکش اپوکسی برای مقاومت در برابر رطوبت یا کپسوله شده در شیشه برای محیط‌های با دمای بالا و خورنده—برای پاسخگویی به نیازهای خاص.

• بینش گسترده: بسته‌بندی تخصصی می‌تواند عملکرد را افزایش دهد، مانند مواد رسانای حرارتی برای پاسخ سریع‌تر یا طرح‌های محافظت شده برای مصونیت از نویز.

ترمیستورهای NTC مقاومت عالی در برابر نویز الکتریکی و مقاومت سرب نشان می‌دهند و سیگنال‌های تمیز و پایداری را حتی در محیط‌های پر سر و صدا الکتریکی تضمین می‌کنند.

• بینش گسترده: مقاومت کم سرب، خطاهای اندازه‌گیری را به حداقل می‌رساند، در حالی که مقاومت ذاتی در برابر نویز، دقت را در سیستم‌های الکترونیکی پیچیده حفظ می‌کند.

• مشخصات جریان-زمان
• مشخصات ولتاژ-جریان
• مشخصات مقاومت-دما

انتخاب اغلب به اندازه، پاسخ حرارتی، پاسخ زمانی و سایر خواص فیزیکی بستگی دارد. حتی با داده‌های محدود، تجزیه و تحلیل دقیق کاربرد مورد نظر می‌تواند انتخاب‌ها را به طور موثر محدود کند.

تولیدکنندگان جداول یا ماتریس‌های نسبت مقاومت را برای محصولات ترمیستور NTC خود، همراه با ضرایب α و β برای تبدیل تلرانس‌های مقاومت به دقت دما و محاسبه ضرایب دما ارائه می‌دهند.

تعیین کنید که آیا برنامه شما نیاز به تطبیق منحنی یا تطبیق نقطه برای محاسبه مقاومت اسمی مورد نیاز در یک دمای معین دارد. مرجع استاندارد 25 درجه سانتی‌گراد است، اما می‌توان دماهای سفارشی را مشخص کرد.

تلرانس‌های استاندارد از ±1٪ تا ±20٪ برای ترمیستورهای دیسکی یا تراشه‌ای متغیر است. در صورت امکان، برای کاهش هزینه‌ها، تلرانس قابل قبول گسترده‌تری را انتخاب کنید.

• انواع دیسکی و تراشه‌ای: با/بدون پوشش و سیم‌های مسی بدون روکش/قلع‌دار موجود است. محدوده مقاومت گسترده برای کاربردهای مختلف مناسب است.
• انواع اپوکسی: اپوکسی آغشته با سیم‌های تفلون/PVC. جمع و جور و آسان برای نصب، پشتیبانی از تطبیق نقطه یا منحنی.
• کپسوله شده در شیشه: ایده‌آل برای محیط‌های شدید که به پایداری بالا نیاز دارند. پیکربندی‌ها شامل سیم‌های شعاعی یا محوری است.
• مجموعه‌های پروب: دارای محفظه‌های مختلف متناسب با نیازهای کاربردی.
• انواع نصب سطحی: گزینه‌ها شامل طرح‌های فله‌ای، نواری/قرقره‌ای، دو طرفه یا دورپیچ با ترمینال‌های پالادیوم-نقره است. لایه‌های مانع نیکل، عملکرد دقیق مدار را تضمین می‌کنند.

ضریب دمایی مقاومت، نحوه تغییر مقاومت توان صفر را با دما نسبت به مقاومت ترمیستور در یک دمای مشخص T اندازه‌گیری می‌کند.

این ثابت ماده، مقاومت یک ترمیستور را در یک دما با دمای دیگر مقایسه می‌کند. دماهای مرجع 298.15 درجه کلوین و 348.15 درجه کلوین معمولاً در محاسبات استفاده می‌شوند.

معادله Steinhart & Hart یا پیکربندی‌های پل وتستون می‌توانند روابط دما-مقاومت را برای کاربردهای دقیق بیشتر اصلاح کنند.