Kas yra NTC temperatūros jutiklis?

Kas yra NTC temperatūros jutiklis?

Norėdami suprasti NTC temperatūros jutiklio funkciją ir pritaikymą, pirmiausia turime žinoti, kas yra NTC termistorius.
Paprasčiausiai paaiškinta, kaip veikia NTC temperatūros jutiklis
Karšti laidininkai arba šilti laidininkai yra elektroniniai rezistoriai su neigiamais temperatūros koeficientais (sutrumpintai NTC). Jei srovė teka per komponentus, jų varža mažėja didėjant temperatūrai. Jei aplinkos temperatūra nukrenta (pvz., panardinamoje įvorėje), komponentai, atvirkščiai, reaguoja su didėjančiu pasipriešinimu. Dėl šio ypatingo elgesio ekspertai NTC rezistorių taip pat vadina NTC termistoriumi.

Elektrinė varža mažėja, kai juda elektronai
NTC rezistoriai susideda iš puslaidininkinių medžiagų, kurių laidumas paprastai yra tarp elektros laidininkų ir elektros nelaidininkų. Jei komponentai įkaista, elektronai atsilaisvina nuo gardelės atomų. Jie palieka savo vietą konstrukcijoje ir daug geriau perneša elektrą. Rezultatas: kylant temperatūrai, termistoriai daug geriau praleidžia elektrą – mažėja jų elektrinė varža. Komponentai, be kita ko, naudojami kaip temperatūros jutikliai, tačiau tam jie turi būti prijungti prie įtampos šaltinio ir ampermetro.

Karšto ir šalčio laidininkų gamyba ir savybės
NTC rezistorius gali labai silpnai arba, tam tikrose srityse, labai stipriai reaguoti į aplinkos temperatūros pokyčius. Konkretus elgesys iš esmės priklauso nuo komponentų gamybos. Tokiu būdu gamintojai prie norimų sąlygų pritaiko oksidų maišymo santykį arba metalo oksidų legiravimą. Tačiau komponentų savybes taip pat gali paveikti pats gamybos procesas. Pavyzdžiui, dėl deguonies kiekio degimo atmosferoje arba dėl individualaus elementų aušinimo greičio.

Įvairios medžiagos NTC rezistoriui
Grynos puslaidininkinės medžiagos, sudėtiniai puslaidininkiai arba metalų lydiniai naudojami siekiant užtikrinti, kad termistoriai parodytų jiems būdingą elgseną. Pastarieji dažniausiai susideda iš mangano, nikelio, kobalto, geležies, vario arba titano metalų oksidų (metalų ir deguonies junginių). Medžiagos sumaišomos su rišikliais, presuojamos ir sukepinamos. Gamintojai žaliavas aukštu slėgiu kaitina tiek, kad susidaro norimų savybių ruošiniai.

Trumpai apie tipines termistoriaus charakteristikas
NTC rezistorius yra nuo vieno omo iki 100 megaomų. Komponentai gali būti naudojami nuo minus 60 iki plius 200 laipsnių Celsijaus ir pasiekti nuo 0,1 iki 20 procentų leistinus nuokrypius. Renkantis termistorių, reikia atsižvelgti į įvairius parametrus. Vienas iš svarbiausių yra vardinė varža. Ji nurodo varžos vertę esant tam tikrai vardinei temperatūrai (dažniausiai 25 laipsniai Celsijaus) ir pažymėta didžiąja R raide bei temperatūra. Pavyzdžiui, R25 atsparumo vertei esant 25 laipsnių Celsijaus. Taip pat svarbus specifinis elgesys esant skirtingoms temperatūroms. Tai gali būti nurodyta lentelėmis, formulėmis ar grafika ir turi visiškai atitikti norimą programą. Kitos NTC rezistorių charakteristikos yra susijusios su leistinomis nuokrypomis, taip pat su tam tikromis temperatūros ir įtampos ribomis.

Įvairios NTC rezistoriaus taikymo sritys
Kaip ir PTC rezistorius, NTC rezistorius taip pat tinka temperatūros matavimui. Atsparumo vertė kinta priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Kad rezultatai nebūtų suklastoti, savaiminis įkaitimas turėtų būti kiek įmanoma apribotas. Tačiau savaiminis įkaitimas srovės tekėjimo metu gali būti naudojamas apriboti įsijungimo srovę. Nes NTC rezistorius įjungus elektros prietaisus yra šaltas, todėl iš pradžių teka šiek tiek srovės. Po tam tikro veikimo laiko termistorius įkaista, sumažėja elektros varža ir teka daugiau srovės. Elektriniai prietaisai tokiu būdu pasiekia visą savo našumą su tam tikru laiko uždelsimu.

NTC rezistorius prasčiau praleidžia elektros srovę žemoje temperatūroje. Padidėjus aplinkos temperatūrai, pastebimai sumažėja vadinamųjų šiltųjų laidininkų varža. Ypatingas puslaidininkinių elementų elgesys gali būti naudojamas pirmiausia matuojant temperatūrą, apriboti įsijungimo srovę arba uždelsti įvairius valdiklius.