Kas ir NTC temperatūras sensors?

Kas ir NTC temperatūras sensors?

Lai saprastu NTC temperatūras sensora darbību un pielietojumu, vispirms ir jāzina, kas ir NTC termistors.
Vienkārši paskaidrots, kā darbojas NTC temperatūras sensors
Karstie vadītāji vai siltie vadītāji ir elektroniski rezistori ar negatīviem temperatūras koeficientiem (saīsināti NTC). Ja caur komponentiem plūst strāva, to pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Ja apkārtējā temperatūra pazeminās (piemēram, iegremdējamā uzmavā), komponenti reaģē ar pieaugošu pretestību. Šīs īpašās uzvedības dēļ eksperti NTC rezistoru dēvē arī par NTC termistoru.

Elektriskā pretestība samazinās, kad elektroni pārvietojas
NTC rezistori sastāv no pusvadītāju materiāliem, kuru vadītspēja parasti ir starp elektrisko vadītāju un elektrisko nevadītāju vadītspēju. Ja komponenti sakarst, elektroni atdalās no režģa atomiem. Viņi atstāj savu vietu konstrukcijā un daudz labāk transportē elektrību. Rezultāts: Paaugstinoties temperatūrai, termistori daudz labāk vada elektrību – samazinās to elektriskā pretestība. Komponenti, cita starpā, tiek izmantoti kā temperatūras sensori, taču šim nolūkam tiem jābūt savienotiem ar sprieguma avotu un ampērmetru.

Karstā un aukstā vadu izgatavošana un īpašības
NTC rezistors var ļoti vāji vai noteiktos apgabalos ļoti spēcīgi reaģēt uz apkārtējās vides temperatūras izmaiņām. Konkrētā uzvedība galvenokārt ir atkarīga no sastāvdaļu ražošanas. Tādā veidā ražotāji oksīdu sajaukšanas attiecību vai metālu oksīdu dopingu pielāgo vēlamajiem apstākļiem. Taču sastāvdaļu īpašības var ietekmēt arī pats ražošanas process. Piemēram, pateicoties skābekļa saturam apdedzināšanas atmosfērā vai elementu individuālajam dzesēšanas ātrumam.

Dažādi materiāli NTC rezistoram
Tīri pusvadītāju materiāli, saliktie pusvadītāji vai metālu sakausējumi tiek izmantoti, lai nodrošinātu, ka termistori parāda to raksturīgo uzvedību. Pēdējie parasti sastāv no mangāna, niķeļa, kobalta, dzelzs, vara vai titāna metālu oksīdiem (metālu un skābekļa savienojumiem). Materiālus sajauc ar saistvielām, presē un saķepina. Ražotāji izejmateriālus uzkarsē zem augsta spiediena tādā mērā, ka tiek radītas sagataves ar vēlamajām īpašībām.

Īsumā par tipiskiem termistora raksturlielumiem
NTC rezistors ir pieejams diapazonā no viena oma līdz 100 megaomiem. Sastāvdaļas var izmantot no mīnus 60 līdz plus 200 grādiem pēc Celsija un sasniegt pielaides no 0,1 līdz 20 procentiem. Izvēloties termistoru, jāņem vērā dažādi parametri. Viens no svarīgākajiem ir nominālā pretestība. Tas norāda pretestības vērtību noteiktā nominālajā temperatūrā (parasti 25 grādi pēc Celsija) un ir atzīmēts ar lielo R un temperatūru. Piemēram, R25 pretestības vērtībai pie 25 grādiem pēc Celsija. Būtiska ir arī īpašā uzvedība dažādās temperatūrās. To var norādīt ar tabulām, formulām vai grafikiem, un tam pilnībā jāatbilst vēlamajai lietojumprogrammai. Citas NTC rezistoru raksturīgās vērtības attiecas uz pielaidēm, kā arī noteiktiem temperatūras un sprieguma ierobežojumiem.

Dažādas NTC rezistora pielietojuma jomas
Tāpat kā PTC rezistors, arī NTC rezistors ir piemērots temperatūras mērīšanai. Pretestības vērtība mainās atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Lai netiktu viltoti rezultāti, pēc iespējas jāierobežo pašsildīšanās. Tomēr pašsildīšanu strāvas plūsmas laikā var izmantot, lai ierobežotu ieslēgšanas strāvu. Jo NTC rezistors pēc elektrisko ierīču ieslēgšanas ir auksts, tā ka sākumā plūst tikai neliela strāva. Pēc kāda laika termistors uzsilst, elektriskā pretestība samazinās un plūst vairāk strāvas. Elektriskās ierīces sasniedz pilnu veiktspēju šādā veidā ar noteiktu laika aizkavi.

NTC rezistors vājāk vada elektrisko strāvu zemā temperatūrā. Ja apkārtējā temperatūra paaugstinās, tā saukto silto vadītāju pretestība ievērojami samazinās. Pusvadītāju elementu īpašo izturēšanos var izmantot galvenokārt temperatūras mērīšanai, ieslēgšanas strāvas ierobežošanai vai dažādu regulējumu aizkavēšanai.