Úvod do NTC termistora

Termistory sa používajú najmä na monitorovanie teploty, ochranu proti prehriatiu a pod. Ide o teplotne citlivý polovodičový odpor, ktorého odpor sa výrazne mení so zmenami teploty. Využíva tepelne citlivý účinok polovodičových materiálov na meranie a reguláciu teploty a je široko používaný v rôznych elektronických zariadeniach a systémoch. Termistory majú výhody malej veľkosti, rýchlej odozvy a vysokej presnosti merania. Preto sa široko používajú pri meraní teploty, regulácii teploty, nadprúdovej ochrane a iných oblastiach. Textové symboly sú vo všeobecnosti reprezentované "RT".

Princíp činnosti termistora je založený na tepelne citlivom účinku polovodičových materiálov. Pri zmene teploty sa zmení koncentrácia a stav pohybu nosičov (elektrónov a otvorov) vo vnútri polovodičového materiálu, čo má za následok zmenu hodnoty odporu. Bežné klasifikácie zahŕňajú PTC a NTC a existuje aj CTR:

Positive Temperature Coefficient - PTC termistor (Positive Temperature Coefficient), odpor termistora sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Často sa používa v ochrane proti prepätiu, nadprúdovej ochrane (ako sú resetovateľné poistky) a ochrane proti prehriatiu. Je vhodný najmä pre aplikácie, ktoré vyžadujú automatické nastavenie výkonu a elimináciu teplotných výkyvov.

Negative Temperature Coefficient-NTC termistor (Negative Temperature Coefficient), odpor termistora klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Často sa používa v scenároch, ako je prepäťová ochrana, teplotná kompenzácia, meranie teploty a riadenie teploty, a je obzvlášť vhodné pre prípady, keď sa vyžaduje presné meranie teploty.

Termistor kritickej teploty-CTR (Criti Cal Temperature Resistor) má negatívne charakteristiky mutácie odporu. Pri určitej teplote sa hodnota odporu s rastúcou teplotou znižuje a má veľký negatívny teplotný koeficient. Základným materiálom je zmiešané spekané teleso oxidov prvkov, ako je vanád, bárium, stroncium a fosfor. Je to polosklovitý polovodič, preto sa mu hovorí aj sklenený termistor. CTR sa často používa pre alarmy riadenia teploty a iné aplikácie.

Rozdiel medzi PTC termistorom a NTC termistorom:

PTC termistory sú zvyčajne vyrobené z platiny, oxidu, polyméru a iných materiálov. Vlastnosti:

1. Charakteristiky odporu: Tieto materiály podliehajú fázovým zmenám v rámci špecifického teplotného rozsahu (Curieho teplota), čo vedie k prudkej zmene hodnoty odporu.

2. Ochrana proti nadprúdu a prehriatiu: Má vlastnosti kladného teplotného koeficientu, to znamená, že jeho odpor sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Táto charakteristika umožňuje materiálu PTC obmedziť tok prúdu a hrať ochrannú úlohu, keď teplota stúpne na určitú úroveň.

3. Samoobnovenie: Po ochladení pod špecifickú teplotu sa odpor vráti na nižšiu úroveň, čo umožňuje viacnásobné použitie.

4. Vysoký prevádzkový prúd: Maximálny prevádzkový prúd môže dosiahnuť desiatky ampérov.

Materiály NTC termistorov zahŕňajú hlavne dva alebo viac oxidov kovov, ako je mangán, meď, kremík, kobalt, železo, nikel a zinok. Vlastnosti:

1. Citlivosť na vysokú teplotu: Odpor a materiálové konštanty týchto materiálov sa menia v závislosti od pomeru ich zloženia, spekacej atmosféry, teploty spekania a štrukturálneho stavu. Tento materiál má vysokú citlivosť a stabilitu a jeho hodnota odporu sa mení kontinuálnejšie s teplotou.

2. Dobrá stabilita: rozsah zmeny hodnoty odporu je relatívne malý a trend zmeny je relatívne stabilný. To znamená, že dokáže udržať presnejší výkon počas dlhého používania.

3. Rýchla tepelná odozva: Má rýchlu tepelnú odozvu a dokáže zaznamenať zmeny teploty v krátkom čase a rýchlo ich premietnuť do hodnoty odporu.

NTC termistory sa používajú hlavne v type výkonu a typu merania teploty.

Hodnota odporu výkonového termistora NTC pri normálnej teplote a efekt tepelného oneskorenia spôsobený tepelnou zotrvačnosťou môžu účinne potlačiť špičkový nárazový prúd (až desiatky desiatok) v silovom obvode (najmä vysokonapäťový veľkokapacitný filtračný obvod) počas spúšťania. násobok alebo dokonca stonásobok normálneho prevádzkového prúdu) a po dokončení funkcie potlačenia nárazového prúdu v dôsledku samoohrievacieho účinku prúdu, ktorý ním prechádza (vrátane nárazového prúdu a normálneho prevádzkového prúdu obvodu) , teplota odporu stúpa a typ výkonu NTC Hodnota odporu termistora klesne na veľmi malú úroveň, výsledný pokles napätia spotrebuje veľmi málo energie a neovplyvní normálny prevádzkový prúd. Medzi bežne používané modely patrí séria MF72.

NTC termistor na meranie teploty je jedným z najbežnejšie používaných snímačov teploty, pretože vzťah medzi jeho odporom a teplotou je približne v súlade so zákonom exponenciálnej funkcie a môže vytvárať charakteristiku odpor-teplota. Medzi ďalšie snímače teploty patria odporové snímače teploty RTD, snímače termočlánkov, infračervené snímače, integrované digitálne/analógové snímače teploty IC atď.