Storia è introduzione di u termistore
U termistore NTC hè un acronimu di termistore à coefficientu di temperatura negativu.Termistore =Termusensibilità alleataistor, hè statu scupertu in u 1833 da Michael Faraday, chì stava ricercendu semiconduttori di sulfuru d'argentu, hà nutatu chì a resistenza à i sulfuri d'argentu diminuia cù l'aumentu di a temperatura, è dopu cummercializatu da Samuel Reuben in l'anni 1930, i scientifichi anu scupertu chì l'ossidu rameosu è l'ossidu di rame anu ancu un cuefficiente di temperatura è prestazioni negativi, è sò stati applicati cù successu in u circuitu di compensazione di a temperatura di strumenti di l'aviazione. In seguitu, per via di u sviluppu cuntinuu di a tecnulugia di i transistor, sò stati fatti grandi progressi in a ricerca di termistori, è in u 1960, sò stati sviluppati i termistori NTC, appartene à una grande classa dicumpunenti passivi.
U termistore NTC hè un tipu dielementu termicu semiconduttore ceramicu finuchì hè sinterizatu da parechji ossidi di metalli di transizione, principalmente di Mn(manganese), Ni(nickel), Co(cobalt) cum'è materie prime, Mn3-xMxO4 (M=Ni, Cu, Fe, Co, ecc.) hè un materiale cù un coefficientu di temperatura negativa (NTC) significativu, vale à dì, a resistività diminuisceesponenzialmentecù l'aumentu di a temperatura. Specificamente, a resistività è a custante di u materiale varianu cù a proporzione di a cumpusizione di u materiale, l'atmosfera di sinterizazione, a temperatura di sinterizazione è u statu strutturale.
Perchè u so valore di resistenza cambiaprecisamenteèprevedibilmentein risposta à picculi cambiamenti di a temperatura di u corpu (u gradu di u so cambiamentu di resistenza dipende da diverseformulazioni di parametri), in più di esse compactu, stabile è assai sensibile, hè largamente utilizatu in dispositivi di rilevamentu di a temperatura per case intelligenti, sonde mediche, è ancu in dispositivi di cuntrollu di a temperatura per elettrodomestici, smartphones, ecc., è in l'ultimi anni hè statu utilizatu in gran numeru in automobili è novi campi energetichi.
1. Definizioni di basa è principii di travagliu
Chì ghjè un termistore NTC?
■ Definizione:Un termistore à coefficientu di temperatura negativu (NTC) hè un cumpunente ceramicu semiconduttore a cui resistenza diminuisceesponenzialmenteà misurazione di a temperatura chì aumenta. Hè largamente adupratu per a misurazione di a temperatura, a compensazione di a temperatura è a soppressione di a corrente di spuntu.
■ Principiu di travagliu:Fatti da ossidi di metalli di transizione (per esempiu, manganese, cobalt, nichel), i cambiamenti di temperatura alteranu a cuncentrazione di u purtatore in u materiale, risultendu in un cambiamentu di resistenza.
Paragone di i Tipi di Sensori di Temperatura
| Tipu | Principiu | Vantaghji | Svantaghji |
|---|---|---|---|
| NTC | A resistenza varieghja cù a temperatura | Alta sensibilità, bassu costu | Output non lineare |
| RTD | A resistenza di u metallu varieghja cù a temperatura | Alta precisione, bona linearità | Costu altu, risposta lenta |
| Termocuppia | Effettu termoelettricu (tensione generata da a differenza di temperatura) | Ampia gamma di temperature (-200 °C à 1800 °C) | Richiede una compensazione di giunzione fredda, segnale debule |
| Sensore di temperatura digitale | Cunverte a temperatura in output digitale | Facile integrazione cù i microcontrollori, alta precisione | Gamma di temperatura limitata, costu più altu ch'è NTC |
| LPTC (PTC lineare) | A resistenza aumenta linearmente cù a temperatura | Output lineare simplice, bonu per a prutezzione da a surriscaldamentu | Sensibilità limitata, campu d'applicazione più strettu |
2. Parametri chjave di prestazione è Terminologia
Parametri principali
■ Resistenza Nominale (R25):
A resistenza à putenza zero à 25 °C, chì varieghja cumunemente da 1 kΩ à 100 kΩ.XIXITRONICSpò esse persunalizatu per risponde à 0,5 ~ 5000kΩ
■Valore B (Indice Termicu):
Definizione: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), chì indica a sensibilità di a resistenza à i cambiamenti di temperatura (unità: K).
Gamma di valori B cumuna: da 3000K à 4600K (per esempiu, B25/85=3950K)
XIXITRONICS pò esse persunalizatu per risponde à 2500 ~ 5000K
■ Precisione (Tolleranza):
Deviazione di u valore di resistenza (per esempiu, ±1%, ±3%) è precisione di misurazione di a temperatura (per esempiu, ±0,5°C).
XIXITRONICS pò esse persunalizatu per risponde à ± 0,2 ℃ in a gamma da 0 ℃ à 70 ℃, a più alta precisione pò ghjunghje à 0,05℃.
■Fattore di dissipazione (δ):
U parametru chì indica l'effetti di l'autoriscaldamentu, misuratu in mW/°C (valori più bassi significanu menu autoriscaldamentu).
■Custante di tempu (τ):
U tempu necessariu per chì u termistore risponde à u 63,2% di un cambiamentu di temperatura (per esempiu, 5 secondi in acqua, 20 secondi in aria).
Termini tecnichi
■ Equazione di Steinhart-Hart:
Un mudellu matematicu chì descrive a relazione resistenza-temperatura di i termistori NTC:
(T: Temperatura assoluta, R: Resistenza, A/B/C: Custanti)
■ α (Coefficiente di Temperatura):
A velocità di variazione di a resistenza per unità di variazione di temperatura:
■ Tavula RT (Tavula Resistenza-Temperatura):
Una tavula di riferimentu chì mostra i valori di resistenza standard à diverse temperature, aduprata per a calibrazione o a cuncepimentu di circuiti.
3. Applicazioni tipiche di i termistori NTC
Campi d'applicazione
1. Misurazione di a temperatura:
o Elettrodomestici (climatizatori, frigoriferi), apparecchiature industriali, automobilistiche (monitorizazione di a temperatura di e batterie / motori).
2. Compensazione di a temperatura:
oCumpensà a deriva di temperatura in altri cumpunenti elettronichi (per esempiu, oscillatori di cristallu, LED).
3. Soppressione di a currente di spuntu:
oUtilizendu l'alta resistenza à u fretu per limità a corrente di spuntu durante l'avviu di a putenza.
Esempi di cuncepimentu di circuiti
• Circuitu divisore di tensione:
(A temperatura hè calculata leghjendu a tensione via un ADC.)
• Metodi di linearizazione:
Aghjunghjendu resistenze fisse in serie/parallelu per ottimizà l'output non lineare di NTC (include diagrammi di circuiti di riferimentu).
4. Risorse è strumenti tecnichi
Risorse Gratuite
•Schede tecniche:Includite parametri dettagliati, dimensioni è cundizioni di prova.
•Template Excel di Tabella RT (PDF): Permette à i clienti di cunsultà rapidamente i valori di resistenza à a temperatura.
oCunsiderazioni di cuncepimentu per NTC in a prutezzione di a temperatura di e batterie à u litiu
oMigliurà a precisione di a misurazione di a temperatura NTC per mezu di a calibrazione di u software
Strumenti in linea
• Calculatrice di u valore B:Inserite T1/R1 è T2/R2 per calculà u valore B.
•Strumentu di cunversione di temperatura: Resistenza d'ingressu per ottene a temperatura currispundente (supporta l'equazione di Steinhart-Hart).
5. Cunsiglii di cuncepimentu (per ingegneri)
• Evite l'errori di autoriscaldamentu:Assicuratevi chì a corrente di funziunamentu sia inferiore à u massimu specificatu in a scheda tecnica (per esempiu, 10 μA).
• Prutezzione di l'ambiente:Per ambienti umidi o corrosivi, aduprate NTC incapsulati in vetru o rivestiti di resina epossidica.
• Raccomandazioni di calibrazione:Migliurà a precisione di u sistema eseguendu una calibrazione à dui punti (per esempiu, 0 ° C è 100 ° C).
6.Dumande Frequenti (FAQ)
1. D: Chì ghjè a differenza trà i termistori NTC è PTC?
o A: I termistori PTC (Coefficiente di Temperatura Positivu) aumentanu a resistenza cù a temperatura è sò cumunemente usati per a prutezzione di sovracorrente, mentre chì i termistori NTC sò usati per a misurazione è a compensazione di a temperatura.
2. D: Cumu sceglie u valore B ghjustu?
o A: I valori B alti (per esempiu, B25/85=4700K) offrenu una maggiore sensibilità è sò adatti per intervalli di temperatura stretti, mentre chì i valori B bassi (per esempiu, B25/50=3435K) sò megliu per intervalli di temperatura larghi.
3. D: A lunghezza di u filu affetta a precisione di a misurazione?
oA: Iè, i fili longhi introducenu una resistenza supplementaria, chì pò esse cumpensata aduprendu un metudu di cunnessione à 3 o 4 fili.
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