انواع و کاربرد معرفی ترمیستور NTC

 ترمیستورهای ضریب دمایی منفی (NTC) به عنوان اجزای حسگر دمای با دقت بالا در انواع کاربردهای خودرو، صنعتی، لوازم خانگی و پزشکی استفاده می‌شوند. از آنجا که طیف گسترده‌ای از ترمیستورهای NTC در دسترس هستند - با طرح‌های مختلف ساخته شده و از مواد متنوعی ساخته شده‌اند - انتخاب بهترینترمیستورهای NTCبرای یک کاربرد خاص می‌تواند چالش برانگیز باشد.

چراانتخاب کنیدان تی سی؟

 سه فناوری اصلی برای حسگر دما وجود دارد که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند: حسگرهای آشکارساز دمای مقاومتی (RTD) و دو نوع ترمیستور، ترمیستورهای ضریب دمایی مثبت و منفی. حسگرهای RTD در درجه اول برای اندازه‌گیری طیف وسیعی از دماها استفاده می‌شوند و از آنجا که از فلز خالص استفاده می‌کنند، معمولاً گران‌تر از ترمیستورها هستند.

بنابراین، از آنجا که ترمیستورها دما را با دقت یکسان یا بهتری اندازه‌گیری می‌کنند، معمولاً نسبت به RTDS ترجیح داده می‌شوند. همانطور که از نامشان پیداست، مقاومت ترمیستور با ضریب دمایی مثبت (PTC) با افزایش دما افزایش می‌یابد. آنها معمولاً به عنوان حسگرهای حد دما در مدارهای قطع یا ایمنی استفاده می‌شوند زیرا مقاومت پس از رسیدن به دمای سوئیچینگ افزایش می‌یابد. از سوی دیگر، با افزایش دما، مقاومت ترمیستور با ضریب دمایی منفی (NTC) کاهش می‌یابد. رابطه مقاومت به دما (RT) یک منحنی مسطح است، بنابراین برای اندازه‌گیری دما بسیار دقیق و پایدار است.

معیارهای کلیدی انتخاب

ترمیستورهای NTC بسیار حساس هستند و می‌توانند دما را با دقت بالا (±0.1 درجه سانتیگراد) اندازه‌گیری کنند، که آنها را برای طیف وسیعی از کاربردها ایده‌آل می‌کند. با این حال، انتخاب نوع مناسب به معیارهای مختلفی بستگی دارد - محدوده دما، محدوده مقاومت، دقت اندازه‌گیری، محیط، زمان پاسخ و الزامات اندازه.

المنت‌های NTC با پوشش اپوکسی مقاوم هستند و معمولاً دماهای بین -55°C و +155°C را اندازه‌گیری می‌کنند، در حالی که المنت‌های NTC با محفظه شیشه‌ای تا +300°C را اندازه‌گیری می‌کنند. برای کاربردهایی که به زمان پاسخ بسیار سریع نیاز دارند، اجزای محفظه شیشه‌ای انتخاب مناسب‌تری هستند. آنها همچنین جمع و جورتر هستند و قطری به کوچکی 0.8 میلی‌متر دارند.

مهم است که دمای ترمیستور NTC با دمای قطعه‌ای که باعث تغییر دما می‌شود، مطابقت داشته باشد. در نتیجه، آنها نه تنها به شکل سنتی با سیم در دسترس هستند، بلکه می‌توانند در یک محفظه پیچی نیز نصب شوند تا برای نصب روی سطح به رادیاتور متصل شوند.

ترمیستورهای NTC کاملاً بدون سرب (تراشه و قطعه) که الزامات سختگیرانه‌تر دستورالعمل RoSH2 که در شرف انتشار است را برآورده می‌کنند، به تازگی به بازار عرضه شده‌اند.

کاربردEمثالOورویو

  قطعات و سیستم‌های حسگر NTC در طیف وسیعی از زمینه‌ها، به ویژه در بخش خودرو، پیاده‌سازی می‌شوند. کاربردهای معمول شامل گرم‌کن فرمان و صندلی‌ها و سیستم‌های کنترل آب و هوای پیشرفته است. ترمیستورها در سیستم‌های گردش مجدد گاز اگزوز (EGR)، حسگرهای منیفولد ورودی (AIM) و حسگرهای دما و فشار مطلق منیفولد (TMAP) استفاده می‌شوند. محدوده دمای عملیاتی گسترده آنها دارای مقاومت بالا در برابر ضربه و 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 در مقاومت در برابر تنش در اینجا الزامی است.

در خودروهای الکتریکی و هیبریدی، از سنسورهای NTC برای ایمنی باتری، نظارت بر سیم‌پیچ‌های پالس الکتریکی و وضعیت شارژ استفاده می‌شود. سیستم خنک‌کننده مبرد که باتری را خنک می‌کند به سیستم تهویه مطبوع متصل است.

سنجش و کنترل دما در لوازم خانگی طیف وسیعی از دماها را پوشش می‌دهد. به عنوان مثال، در خشک‌کن لباس، یکسنسور دمادمای هوای گرمی که به داخل درام جریان می‌یابد و دمای هوایی که هنگام خروج از درام جریان می‌یابد را تعیین می‌کند. برای خنک‌سازی و انجماد،سنسور NTCدمای محفظه خنک‌کننده را اندازه‌گیری می‌کند، از یخ‌زدگی اواپراتور جلوگیری می‌کند و دمای محیط را تشخیص می‌دهد. در لوازم خانگی کوچک مانند اتو، قهوه‌ساز و کتری، از حسگرهای دما برای ایمنی و بهره‌وری انرژی استفاده می‌شود. واحدهای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) بخش بزرگ‌تری از بازار را اشغال می‌کنند.

حوزه پزشکی رو به رشد

حوزه الکترونیک پزشکی دارای دستگاه‌های متنوعی برای مراقبت‌های بستری، سرپایی و حتی خانگی است. ترمیستورهای NTC به عنوان اجزای حسگر دما در دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شوند.

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

پچ‌های پایش مداوم گلوکز (GCM) می‌توانند سطح قند خون را در بیماران دیابتی کنترل کنند. در اینجا، از حسگر NTC برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود، زیرا این امر می‌تواند بر نتایج تأثیر بگذارد.

درمان فشار مثبت مداوم راه هوایی (CPAP) از دستگاهی برای کمک به افراد مبتلا به آپنه خواب استفاده می‌کند تا در طول خواب راحت‌تر نفس بکشند. به طور مشابه، برای بیماری‌های شدید تنفسی، مانند کووید-۱۹، دستگاه‌های تنفس مکانیکی با فشار ملایم هوا به داخل ریه‌ها و حذف دی اکسید کربن، تنفس بیمار را به عهده می‌گیرند. در هر دو مورد، حسگرهای NTC با محفظه شیشه‌ای در مرطوب‌کننده، کاتتر راه هوایی و دهان ورودی ادغام شده‌اند تا دمای هوا را اندازه‌گیری کنند تا از راحتی بیماران اطمینان حاصل شود.

همه‌گیری اخیر، نیاز به حساسیت و دقت بیشتر برای حسگرهای NTC با پایداری طولانی‌مدت را افزایش داده است. این آزمایشگر ویروس جدید، الزامات سختگیرانه‌ای برای کنترل دما دارد تا از واکنش مداوم بین نمونه و معرف اطمینان حاصل شود. این ساعت هوشمند همچنین با یک سیستم نظارت بر دما ادغام شده است تا در مورد بیماری‌های احتمالی هشدار دهد.