温度センサーの正しいサーミスタを選択する方法?

数千のNTCサーミスタタイプに直面した場合, 適切なものを選択するのは非常に圧倒される可能性があります. この技術記事で, サーミスタを選択する際には、重要なパラメーターのいくつかをご覧ください。. これは、温度センシングに使用される2つの一般的なタイプのサーミスタを決定する場合に特に当てはまります: 負の温度係数NTCサーミスタまたはシリコンベースの線形サーミスタ. NTCサーミスタは、低価格のために広く使用されています, しかし、極端な温度でより低い精度を提供します. シリコンベースの線形サーミスタは、より広い温度範囲にわたってより良いパフォーマンスとより高い精度を提供します, しかし、一般的により高価です. 以下に示すように, より費用対効果の高い他の線形サーミスタが市場に出ています, 高性能オプション. ソリューションの全体的なコストを増やすことなく、幅広い温度センシングニーズに対処するのに役立ちます.

温度センシングのための適切なプローブを選択します

温度センサー用の適切なNTCサーミスタを選択します

適切なNTCサーミスタセンサーの選択

アプリケーションに適したサーミスタは、多くのパラメーターに依存します, のような:
・材料の手形 (ボム) 料金;
・耐性耐性;
・キャリブレーションポイント;
・感度 (摂氏1度あたりの抵抗の変化);
・自己加熱およびセンサードリフト;

BOMコスト
サーミスタ自体は高価ではありません. それらは個別だからです, 追加の回路を使用することにより、電圧の低下を変更できます. 例えば, 非線形NTCサーミスタを使用していて、デバイス全体に線形電圧ドロップが必要な場合, この特性を実現するために追加の抵抗器を追加することを選択する場合があります. しかし, BOMおよび総ソリューションコストを削減できる別の選択肢は、目的の電圧ドロップを単独で提供する線形サーミスタを使用することです。. 良いニュースは、私たちの新しい線形サーミスタファミリーと, どちらも可能です. これは、エンジニアがデザインを簡素化できることを意味します, システムコストを削減します, 印刷回路板を削減します (プリント基板) 少なくともレイアウトサイズ 33%.

耐性耐性
サーミスタは、25°Cでの耐性耐性によって分類されます, しかし、これはそれらが温度上でどのように変化するかを完全には説明していません. 最小限を使用できます, 典型的な, デバイス抵抗と最大抵抗値と. 温度 (R-T) 設計ツールまたはデータシートのテーブル特定の温度範囲の対象範囲にわたる許容範囲を計算する.

サーミスタテクノロジーによって耐性がどのように変化するかを説明するため, NTCとTMP61シリコンベースのサーミスタを比較しましょう. どちらも±1％の耐性耐性で評価されています. 形 1 温度が25°Cから遠ざかるにつれて、両方のデバイスの抵抗耐性が増加することを示しています, しかし、極端な温度で2つに大きな違いがあります. この違いを計算して、目的の温度範囲にわたってより低い許容範囲を維持するデバイスを選択できるようにすることが重要です.

温度センサーに適したサーミスタを選択する方法

形 1: 耐性耐性: NTC対. TMP61

キャリブレーションポイント
サーミスタがその抵抗許容範囲内の場所を知らないと、より広いエラーが必要なため、システムのパフォーマンスが低下します. キャリブレーションにより、予想される抵抗値がわかります, これは誤差の範囲を大幅に減らすのに役立ちます. しかし, これは製造プロセスの追加ステップです, したがって、キャリブレーションは最小限に留める必要があります.

校正ポイントの数は、使用するサーミスタのタイプとアプリケーションの温度範囲によって異なります。. 狭い温度範囲用, ほとんどのサーミスタには 1 つの校正点が適切です. 広い温度範囲が必要な用途向け, 2つの選択肢があります: 1) NTCで3回校正する (これは、極端な温度では感度が低く、抵抗耐性が高いためです。). または 2) シリコンベースのリニアサーミスタを使用して一度校正します, NTCよりも安定しています.

感度
摂氏 1 度あたりの抵抗の大きな変化 (感度) サーミスタから良い正確さを得ようとするときの課題の1つにすぎません. しかし, ソフトウェアで抵抗値を正しく取得しない限り, キャリブレーションを通じて、または耐性が低いサーミスタを選択することにより, 大きな感度は役に立ちません.

NTCは、抵抗値が指数関数的に減少するため、低温で非常に高い感度を持っています, しかし、温度が上昇すると劇的に落ちます. シリコンベースの線形サーミスタは、NTCと同じ高感度を持っていません, そのため、温度範囲全体にわたって安定した測定値を提供します. 温度が上昇するにつれて, シリコンベースの線形サーミスタの感度は通常、約60°CでNTCの感度を超えています.

自己加熱とセンサーのドリフト
サーミスタはエネルギーを熱として放散します, 測定精度に影響を与える可能性があります. 散逸した熱の量は、多くのパラメーターに依存します, 材料の構成とデバイスを通過する電流を含む.

センサードリフトは、サーミスタが時間の経過とともに漂う量です, 通常、データシートでは、抵抗値の割合の変化として与えられた加速されたライフテストを介して指定されています. アプリケーションが一貫した感度と精度を持つ長寿命を必要とする場合, 自己発熱と小さなセンサードリフトの低いサーミスタを選択してください.

したがって、NTCでTMP61のようなシリコン線形サーミスタをいつ使用する必要がありますか?
テーブルを見ています 1, 同じ価格でそれを見ることができます, シリコン線形サーミスタの指定された動作温度範囲内のほぼすべての状況で、シリコン線形サーミスタの線形性と安定性から利益を得ることができます. シリコンリニアサーミスタは、商業用および自動車バージョン、および標準でも利用できます 0402 そして 0603 Surface Mount Device NTCSに共通するパッケージ.

テーブル 1: NTC対. Tiシリコン線形サーミスタ

Tiサーミスタ用の完全なR-Tテーブルと、例のコードを使用した簡単な温度変換方法の場合, サーミスタデザインツールをダウンロードしてください.