انواع و کاربردها معرفی ترمیستور NTC

 ترمیستورهای ضریب دمای منفی (NTC) به عنوان اجزای سنسور دما با دقت بالا در انواع کاربردهای خودرو، صنعتی، لوازم خانگی و پزشکی استفاده می شوند. از آنجایی که طیف گسترده ای از ترمیستورهای NTC در دسترس هستند – ایجاد شده با طرح های مختلف و ساخته شده از مواد مختلف – انتخاب بهترینترمیستورهای NTCبرای یک برنامه خاص می تواند چالش برانگیز باشد.

چراانتخاب کنیدNTC؟

 سه فناوری اصلی سنسور دما وجود دارد که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند: سنسورهای آشکارساز دمای مقاومت (RTD) و دو نوع ترمیستور، ترمیستورهای ضریب دمایی مثبت و منفی. سنسورهای RTD عمدتاً برای اندازه‌گیری طیف وسیعی از دماها استفاده می‌شوند و چون از فلز خالص استفاده می‌کنند، نسبت به ترمیستورها گران‌تر هستند.

بنابراین، از آنجا که ترمیستورها دما را با دقت یکسان یا بهتر اندازه گیری می کنند، معمولاً نسبت به RTDS ترجیح داده می شوند. همانطور که از نام آن پیداست، مقاومت ترمیستور ضریب دمای مثبت (PTC) با افزایش دما افزایش می یابد. آنها معمولاً به عنوان سنسورهای حد دما در مدارهای خاموش یا ایمنی استفاده می شوند زیرا با رسیدن به دمای سوئیچینگ مقاومت افزایش می یابد. از طرف دیگر، با افزایش دما، مقاومت ترمیستور ضریب دمای منفی (NTC) کاهش می یابد. رابطه مقاومت در برابر دما (RT) یک منحنی مسطح است، بنابراین برای اندازه گیری دما بسیار دقیق و پایدار است.

معیارهای کلیدی انتخاب

ترمیستورهای NTC بسیار حساس هستند و می توانند دما را با دقت بالا (±0.1 درجه سانتیگراد) اندازه گیری کنند، که آنها را برای طیف گسترده ای از کاربردها ایده آل می کند. با این حال، انتخاب نوع برای مشخص کردن به تعدادی معیار بستگی دارد - محدوده دما، محدوده مقاومت، دقت اندازه‌گیری، محیط، زمان پاسخ، و الزامات اندازه.

عناصر NTC با روکش اپوکسی مقاوم هستند و معمولاً دمای بین -55 درجه سانتیگراد و + 155 درجه سانتیگراد را اندازه‌گیری می‌کنند، در حالی که عناصر NTC با روکش شیشه‌ای تا +300 درجه سانتیگراد اندازه‌گیری می‌شوند. برای کاربردهایی که به زمان پاسخ بسیار سریع نیاز دارند، اجزای شیشه ای انتخاب مناسب تری هستند. آنها همچنین جمع و جورتر هستند و قطر آنها به 0.8 میلی متر می رسد.

تطبیق دمای ترمیستور NTC با دمای قطعه ای که باعث تغییر دما می شود بسیار مهم است. در نتیجه، آنها نه تنها به شکل سنتی با سرب در دسترس هستند، بلکه می توانند در یک محفظه از نوع پیچی نیز نصب شوند تا برای نصب سطحی به رادیاتور متصل شوند.

ترمیستورهای NTC کاملاً بدون سرب (تراشه و جزء) جدید در بازار هستند که الزامات سختگیرانه تر دستورالعمل آینده RoSH2 را برآورده می کنند.

برنامهEنمونهOمرور

  قطعات و سیستم های حسگر NTC در طیف گسترده ای از زمینه ها، به ویژه در بخش خودرو، پیاده سازی می شوند. کاربردهای معمولی شامل فرمان و صندلی های گرم شونده و سیستم های کنترل آب و هوا پیچیده است. ترمیستورها در سیستم‌های چرخش گازهای خروجی (EGR)، سنسورهای منیفولد ورودی (AIM) و سنسورهای دما و فشار مطلق منیفولد (TMAP) استفاده می‌شوند. محدوده دمای عملیاتی گسترده آنها دارای مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر لرزش، قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی با پایداری طولانی مدت است. اگر قرار است از ترمیستورها در کاربردهای خودرو استفاده شود، استاندارد جهانی AEC-Q200 مقاومت در برابر تنش در اینجا الزامی است.

در خودروهای الکتریکی و هیبریدی، از حسگرهای NTC برای ایمنی باتری، نظارت بر سیم پیچ‌های پالس الکتریکی و وضعیت شارژ استفاده می‌شود. سیستم خنک کننده مبرد که باتری را خنک می کند به سیستم تهویه مطبوع متصل می شود.

سنجش و کنترل دما در لوازم خانگی طیف وسیعی از دماها را پوشش می دهد. به عنوان مثال، در یک خشک کن لباس، الفسنسور دمادمای هوای داغی را که به داخل درام جریان می‌یابد و دمای هوایی که هنگام خروج از درام به بیرون می‌ریزد را تعیین می‌کند. برای خنک کردن و انجماد،سنسور NTCدمای محفظه خنک کننده را اندازه گیری می کند، از یخ زدگی اواپراتور جلوگیری می کند و دمای محیط را تشخیص می دهد. در وسایل کوچک مانند اتو، قهوه ساز و کتری، از حسگرهای دما برای ایمنی و بهره وری انرژی استفاده می شود. واحدهای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) بخش بزرگتری از بازار را اشغال می کنند.

رشته پزشکی در حال رشد

رشته الکترونیک پزشکی دارای دستگاه های متنوعی برای مراقبت های بستری، سرپایی و حتی در منزل است. ترمیستورهای NTC به عنوان اجزای سنجش دما در تجهیزات پزشکی استفاده می شوند.

هنگامی که یک دستگاه پزشکی سیار کوچک در حال شارژ شدن است، دمای کارکرد باتری قابل شارژ باید دائماً کنترل شود. این به این دلیل است که واکنش های الکتروشیمیایی مورد استفاده در طول نظارت تا حد زیادی وابسته به دما هستند، بنابراین تجزیه و تحلیل سریع و دقیق ضروری است.

چسب های نظارت مداوم گلوکز (GCM) می توانند سطح قند خون را در بیماران دیابتی کنترل کنند. در اینجا، سنسور NTC برای اندازه گیری دما استفاده می شود، زیرا این می تواند نتایج را تحت تاثیر قرار دهد.

درمان فشار مثبت مداوم راه هوایی (CPAP) با استفاده از دستگاهی به افراد مبتلا به آپنه خواب کمک می کند تا راحت تر در طول خواب نفس بکشند. به طور مشابه، برای بیماری‌های تنفسی شدید، مانند COVID-19، ونتیلاتورهای مکانیکی با فشار ملایم هوا به داخل ریه‌ها و حذف دی اکسید کربن، تنفس بیمار را کنترل می‌کنند. در هر دو مورد، حسگرهای NTC محصور در شیشه در مرطوب‌کننده، کاتتر راه هوایی و دهان ورودی برای اندازه‌گیری دمای هوا برای اطمینان از راحتی بیماران ادغام می‌شوند.

همه گیری اخیر نیاز به حساسیت و دقت بیشتر برای حسگرهای NTC با پایداری طولانی مدت را برانگیخته است. تست ویروس جدید دارای الزامات کنترل دما برای اطمینان از واکنش سازگار بین نمونه و معرف است. این ساعت هوشمند همچنین با سیستم نظارت بر دما برای هشدار در مورد بیماری های احتمالی یکپارچه شده است.