Kas yra NTC temperatūros jutiklis?

Kas yra NTC temperatūros jutiklis?

Norint suprasti NTC temperatūros jutiklio funkciją ir taikymą, pirmiausia turime žinoti, kas yra NTC termistorius.
Kaip veikia NTC temperatūros jutiklis, paprastai paaiškinta
Karšti laidininkai arba šilti laidininkai yra elektroniniai rezistoriai su neigiamais temperatūros koeficientais (trumpai NTC). Jei per komponentus teka srovė, jų varža mažėja didėjant temperatūrai. Jei aplinkos temperatūra krenta (pvz., panardinamojoje rankovėje), komponentai, kita vertus, reaguoja didėjančia varža. Dėl šio ypatingo elgesio ekspertai NTC rezistorių dar vadina NTC termistoriumi.

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

Karšto ir šalto laidininkų gamyba ir savybės
NTC rezistorius gali labai silpnai arba, tam tikrose vietose, labai stipriai reaguoti į aplinkos temperatūros pokyčius. Konkretus elgesys iš esmės priklauso nuo komponentų gamybos. Tokiu būdu gamintojai pritaiko oksidų maišymo santykį arba metalų oksidų legiravimą prie pageidaujamų sąlygų. Tačiau komponentų savybėms gali turėti įtakos ir pats gamybos procesas. Pavyzdžiui, deguonies kiekis degimo atmosferoje arba individualus elementų aušinimo greitis.

Skirtingos NTC rezistoriaus medžiagos
Siekiant užtikrinti, kad termistoriai pasižymėtų būdingomis savybėmis, naudojamos grynos puslaidininkinės medžiagos, sudėtiniai puslaidininkiai arba metalų lydiniai. Pastarieji paprastai susideda iš mangano, nikelio, kobalto, geležies, vario arba titano metalų oksidų (metalų ir deguonies junginių). Medžiagos sumaišomos su rišikliais, presuojamos ir sukepinamos. Gamintojai žaliavas kaitina aukštu slėgiu iki tokio lygio, kad susidarytų norimų savybių ruošiniai.

Tipinės termistoriaus charakteristikos iš pirmo žvilgsnio
NTC rezistorius tiekiamas nuo vieno omo iki 100 megaomų varžos diapazonuose. Komponentai gali būti naudojami nuo -60 iki plius 200 laipsnių Celsijaus ir pasiekti 0,1–20 procentų toleranciją. Renkantis termistorių, reikia atsižvelgti į įvairius parametrus. Vienas iš svarbiausių yra nominali varža. Ji nurodo varžos vertę esant tam tikrai nominaliajai temperatūrai (paprastai 25 laipsniai Celsijaus) ir žymima didžiąja raide R bei temperatūra. Pavyzdžiui, R25 reiškia varžos vertę esant 25 laipsniams Celsijaus. Taip pat svarbus specifinis elgesys skirtingose temperatūrose. Tai galima nurodyti lentelėmis, formulėmis arba grafikais ir ji turi visiškai atitikti norimą pritaikymą. Kitos NTC rezistorių charakteristikos vertės yra susijusios su tolerancijomis, taip pat su tam tikromis temperatūros ir įtampos ribomis.

Įvairios NTC rezistoriaus taikymo sritys
Kaip ir PTC rezistorius, NTC rezistorius taip pat tinka temperatūrai matuoti. Varžos vertė kinta priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Kad rezultatai nebūtų iškreipti, savaiminį įkaitimą reikia kiek įmanoma labiau apriboti. Tačiau savaiminį įkaitimą tekant srovei galima panaudoti įjungimo srovei apriboti. Kadangi NTC rezistorius įjungus elektrinius prietaisus yra šaltas, iš pradžių teka tik nedidelė srovė. Po kurio laiko veikimo termistorius įkaista, sumažėja elektrinė varža ir teka daugiau srovės. Tokiu būdu elektriniai prietaisai pasiekia visą savo našumą su tam tikru laiko uždelsimu.

NTC rezistorius prasčiau praleidžia elektros srovę esant žemai temperatūrai. Jei aplinkos temperatūra pakyla, vadinamųjų šiltų laidininkų varža pastebimai sumažėja. Dėl ypatingo puslaidininkinių elementų elgesio daugiausia galima matuoti temperatūrą, riboti įjungimo srovę arba atidėti įvairius valdiklius.