Приложения на NTC термистори в сензори
01
01
1. Кратко въведение
NTC (отрицателен температурен коефициент) термистор е вид полупроводников резистор, чието съпротивление намалява значително с повишаване на температурата. С висока температурна чувствителност, малък размер, бърза термична реакция и ниска цена, NTC термисторите се използват широко в различни сензори за откриване на температура, компенсация на параметри и защита от прегряване.
02
2. Принцип на работа
Стойността на съпротивлението на NTC термистора се променя непрекъснато в зависимост от околната или измерената температура. Чрез делител на напрежение, промяната на съпротивлението се преобразува в сигнал на напрежение. Микроконтролерът събира аналогови сигнали и изчислява точната температура, за да реализира детекция на температурата, автоматично управление и защита.
03
3. Основни приложения на сензорите
(1) Директни температурни сензори
Това е най-основното приложение. NTC термисторите действат като температурни сонди за директно измерване на температурата.
●Домакински уреди: Климатици, хладилници, бойлери, перални машини отчитат вътрешната и околната температура, за да постигнат автоматичен контрол на температурата.
●Автомобилна електроника: Прилагат се в сензори за температура на водата, сензори за температура на всмукателния въздух и сензори за температура на маслото в превозните средства.
●Нови енергийни батерии: NTC термисторите следят температурата на литиевите батерии в електрически превозни средства, външни зарядни устройства и системи за съхранение на енергия, предотвратявайки повреди от прегряване.
●Промишлено оборудване: Използват се в устройства за постоянна температура, мониторинг на студената верига и медицински инструменти за измерване на температура.
(2) Сензори за индиректно измерване на физически величини
Базирайки се на принципа на топлинното разсейване, NTC сензорите могат да откриват и други физически параметри освен температурата.
●Сензори за въздушен поток и скорост на вятъра: Въздушният поток отнема топлината от нагрятия NTC термистор. По-бързият въздушен поток води до по-голяма промяна на съпротивлението, така че скоростта на вятъра и дебитът могат да бъдат измерени.
●Сензори за ниво на течност: Течността и въздухът имат различни възможности за разсейване на топлината. Разликата в съпротивлението на NTC сензорите може да прецени нивото на течността и да открие недостиг на вода.
(3) Температурна компенсация за други сензори
Много сензори, като например сензори за налягане, сензори на Хол, фотоелектрични сензори и газови сензори, имат отклонение на сигнала, причинено от температурните промени. NTC термисторите се свързват последователно или паралелно в електрически вериги, за да компенсират температурното отклонение, да подобрят точността на измерване и стабилността на работата.
(4) Сензори за защита от прегряване
NTC термисторите се свързват към силови устройства, трансформатори, двигатели и печатни платки, за да следят температурата в реално време. Когато температурата надвиши безопасния праг, веригата ще изключи захранването, ще намали мощността или ще спре да работи, за да се избегне изгаряне на устройството и инциденти, свързани с безопасността.
04
4. Предимства
1) Изключително висока температурна чувствителност, много по-висока от тази на металните терморезистори.
2) Компактна структура, предлагана в чипове и сонди, подходяща за тесни пространства.
3) Бърза скорост на термична реакция.
4) Ниска цена и подходяща за масово производство.
5) Прости периферни схеми и лесно получаване на сигнал.
04
5. Недостатъци
1) Очевидна нелинейна връзка между съпротивлението и температурата, изискваща софтуерно калибриране и алгоритъм за справочна таблица.
2) Ограничен диапазон на измерване на температурата (обикновено от -50℃ до 150℃).
3) Дългосрочната работа при висока температура ще доведе до стареене и леко отклонение на съпротивлението.