tecnologia di controllo della temperatura, Tecnologia del termistore

Cos'è un sensore di temperatura NTC?

Cos'è un sensore di temperatura NTC?

NTC (coefficiente di temperatura negativo) Il sensore di temperatura è un elemento di misurazione della temperatura che utilizza la riduzione esponenziale della resistenza di un termistore mentre la temperatura aumenta. Il suo nucleo è un semiconduttore in ceramica realizzato con ossidi di metallo (come il manganese, cobalto, e nichel), e la temperatura viene dedotta misurando la variazione della resistenza. Le seguenti sono le sue caratteristiche tecniche fondamentali, applicazioni, e punti di selezione:

Cos'è un sensore di temperatura NTC?

Cos'è un sensore di temperatura NTC?

Selezione e applicazione dei sensori di temperatura NTC

Selezione e applicazione dei sensori di temperatura NTC

Funzioni dei sensori di temperatura NTC

Funzioni dei sensori di temperatura NTC

IO. Caratteristiche principali‌
‌Principio di funzionamento‌
Quando la temperatura aumenta, la concentrazione dei portatori del materiale semiconduttore aumenta e il valore di resistenza diminuisce (caratteristiche del coefficiente di temperatura negativo).

La relazione resistenza-temperatura è conforme all'‌equazione di Steinhart-Hart‌: R=, dove il valore B (costante materiale) determina la sensibilità.

Come funziona:
I termistori NTC utilizzano il principio del coefficiente di temperatura negativo, dove la resistenza del materiale diminuisce all'aumentare della temperatura. Questa relazione è solitamente non lineare.

‌Parametri chiave‌
‌Resistenza nominale (R25): resistenza di riferimento a 25°C (come 5kΩ, 10KΩ, 100KΩ).
‌Valore B‌: riflette la sensibilità alla temperatura (comune 3435K, 3950K, ecc.), maggiore è il valore, più forte è la sensibilità.
‌Costante di tempo termica‌: indicatore della velocità di risposta (millisecondi in secondi).
precisione: il grado industriale può raggiungere ±0,1°C nell'intervallo compreso tra -20°C~85°C.

‌Caratteristiche strutturali‌
È costituito da un chip NTC, guscio protettivo (metallo/plastica), cavi e terminali, e adotta un processo di incapsulamento a doppio strato per migliorare la tenuta e la resistenza ai danni meccanici.
Dimensioni flessibili (diametro minimo 0.01 pollici), supportare la progettazione personalizzata.

Vantaggi:
I termistori NTC sono noti per la loro elevata sensibilità alle variazioni di temperatura, dimensioni compatte, ed efficienza in termini di costi.

Tipi:
I termistori NTC sono disponibili in varie forme, compreso il chip, disco, e versioni con trascinamento, con ciascuna forma che presenta vantaggi e applicazioni diversi.

Ii. Scenari applicativi tipici‌
‌Elettronica di consumo ed elettrodomestici‌
Controllo feedback della temperatura di condizionatori e frigoriferi; protezione contro la combustione a secco dello scaldabagno; monitoraggio della temperatura dell'acqua della lavatrice.
‌Nuovi veicoli energetici e stoccaggio dell'energia‌
Monitoraggio della temperatura del pacco batteria, protezione dal surriscaldamento del motore (sono necessari un imballaggio resistente alle alte temperature e un design a dissipazione forzata del calore).
‌ Controllo industriale‌
Controllo della temperatura della macchina per stampaggio ad iniezione, calibrazione della temperatura del forno di riscaldo, protezione dal surriscaldamento dell'apparecchiatura di alimentazione.
‌Attrezzature mediche‌
Monitoraggio della temperatura del flusso d'aria del ventilatore, controllo della temperatura del liquido delle apparecchiature per dialisi, termometro digitale.
‌Altri campi‌
Rilevamento del livello del liquido (allarme livello olio serbatoio olio), compensazione della temperatura del circuito (compensazione della deriva dei transistor).

‌III. Guida alla selezione‌

Fattori Punti di riferimento
‌Intervallo di temperatura‌ -50℃~150℃ per uso generale; >150℃ richiede un imballaggio speciale (come la sigillatura del vetro).
Requisiti di precisione Per scenari ad alta precisione, selezionare modelli con coerenza del valore B entro ±1% e tolleranza R25 ±1% (come la serie MF53).
‌ Adattabilità ambientale‌ Per ambienti umidi/corrosivi, utilizzare un imballaggio impermeabile in acciaio inossidabile (come la sonda 10K3435); i cavi anti-flessione sono necessari in situazioni di vibrazioni.
‌Velocità di risposta‌ Quando è necessaria una risposta rapida, selezionare un modello con una costante di tempo termica pari a <5S.
‌Corrispondenza del circuito‌ Selezionare il valore R25 in base all'impedenza del sistema (come 10kΩ è comunemente usato nei sistemi a 5V).

IV. Direzione dell'evoluzione tecnologica‌

‌Innovazione materiale‌: I chip degli elettrodi in oro migliorano la stabilità alle alte temperature (>200℃).
integrazione: Combinato con il modulo di trasmissione wireless per ottenere il monitoraggio remoto dell'Internet delle cose.
‌Ottimizzazione della dissipazione del calore‌: La struttura brevettata di dissipazione del calore aiuta i motori dei veicoli elettrici a funzionare in modo affidabile in ambienti ad alta temperatura.

Nota: I sensori NTC dovrebbero essere evitati a temperature estremamente basse (<-50℃) o temperatura ultraelevata (>300℃) scenari. Per tali condizioni, si consiglia l'uso di termocoppie (tipo K) o RTD410.