Примене NTC термистора у сензорима
01
01
1. Кратак увод
НТЦ (негативни температурни коефицијент) термистор је врста полупроводничког отпорника чији је отпор значајно се смањује како температура расте. Са високом температурном осетљивошћу, малом величином, брзим термичким одзивом и ниском ценом, NTC термистори се широко користе у разним сензорима за детекцију температуре, компензацију параметара и заштиту од прегревања.
02
2. Принцип рада
Вредност отпора NTC термистора се континуирано мења са температуром околине или измереном температуром. Преко кола делитеља напона, варијација отпора се претвара у напонски сигнал. Микроконтролер прикупља аналогне сигнале и израчунава тачну температуру како би остварио детекцију сензора, аутоматску контролу и безбедносну заштиту.
03
3. Главне примене у сензорима
(1) Директни сензори температуре
Ово је најпримарнија примена. NTC термистори делују као температурне сонде за директно мерење температуре.
●Кућни апарати: Клима уређаји, фрижидери, бојлери, машине за прање веша детектују унутрашњу и амбијенталну температуру како би постигли аутоматску контролу температуре.
●Аутомобилска електроника: Примењују се у сензорима температуре воде, сензорима температуре усисног ваздуха и сензорима температуре уља у возилима.
●Нове енергетске батерије: NTC термистори прате температуру литијумских батерија у електричним возилима, преносним батеријама и системима за складиштење енергије, спречавајући оштећења услед прегревања.
●Индустријска опрема: Користе се у уређајима за константну температуру, праћењу хладног ланца и медицинским инструментима за мерење температуре.
(2) Индиректни сензори физичких величина
На основу принципа топлотне дисипације, NTC може да детектује и друге физичке параметре поред температуре.
●Сензори протока ваздуха и брзине ветра: Проток ваздуха одводи топлоту са загрејаног NTC термистора. Бржи проток ваздуха доводи до веће промене отпора, тако да се могу мерити брзина ветра и проток.
●Сензори нивоа течности: Течност и ваздух имају различите могућности одвођења топлоте. Разлика отпора NTC сензора може проценити ниво течности и детектовати недостатак воде.
(3) Компензација температуре за остале сензоре
Многи сензори као што су сензори притиска, Холови сензори, фотоелектрични сензори и сензори за гас имају померање сигнала изазвано променама температуре. NTC термистори су повезани серијски или паралелно у колима како би се компензовало померање температуре, побољшала тачност мерења и стабилност рада.
(4) Сензори заштите од прегревања
NTC термистори се причвршћују на уређаје за напајање, трансформаторе, моторе и штампане плоче ради праћења температуре у реалном времену. Када температура пређе безбедни праг, коло ће искључити напајање, смањити снагу или престати да ради како би се избегло прегоревање уређаја и безбедносне незгоде.
04
4. Предности
1) Изузетно висока температурна осетљивост, много већа од металних термичких отпорника.
2) Компактна структура, доступна у типовима чипова и сонди, погодна за уски простор.
3) Брза брзина термичког одзива.
4) Ниска цена и погодна за масовну производњу.
5) Једноставна периферна кола и лако прикупљање сигнала.
04
5. Недостаци
1) Очигледна нелинеарна веза између отпора и температуре, што захтева софтверску калибрацију и алгоритам табеле претраживања.
2) Ограничени опсег мерења температуре (генерално од -50℃ до 150℃).
3) Дуготрајан рад на високим температурама узроковаће старење и благо померање отпора.