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选择NTC热敏电阻时要考虑的要点

10月13日,2020年经过Krystian Milewski,TDK

本文探讨了NTC热敏电阻的类型及其关键性能标准,并为给定的应用提供了选择合适器件的建议。

负温度系数(NTC)热敏电阻用作各种汽车,工业,家电,S和医疗应用的高精度温度传感器元件。由于可获得广谱的NTC热敏电阻 - 用不同的设计产生,并且由各种材料制成 - 选择最佳NTC热敏电阻进行特定应用可能具有挑战性。本文探讨了NTC热敏电阻的类型及其关键性能标准,并为给定的应用提供了选择合适器件的建议。

为什么全国过渡委员会?

有三种主要温度传感器技术,每个都具有自己的特点:电阻温度检测器(RTD)传感器和两种类型的热敏电阻,正和负温度系数热敏电阻。RTD传感器主要用于测量广泛的温度范围,因为它们使用纯金属,它们往往比热敏电阻更昂贵。

因此,随着热敏电阻测量温度,具有相同或更好的精度,它们通常用于RTD。顾名思义,正温度系数(PTC)热敏电阻随着温度升高而增加的电阻。它们通常用作关闭或安全电路中的温度限制传感器,因为一旦满足开关温度,阻力尖峰。另一方面,负温度系数(NTC)热敏电阻随着温度升高而降低阻力。电阻 - 温度(R-T)关系是扁平曲线,使温度测量的高精度和稳定。

PTC和NTC热敏电阻的电阻特性。

图1。PTC和NTC热敏电阻的电阻特性。

关键选择标准

NTC热敏电阻灵敏度高,测量温度精度高(±0.1°C),使其成为广泛应用中测量温度的理想技术。然而,指定哪种类型取决于几个标准:温度范围、电阻范围、测量精度、环境、响应时间和尺寸要求。

环氧树脂涂覆的NTC元素类型具有坚固的结构,并测量通常在-55℃和+ 155°C之间的温度,而玻璃包封的NTC元件可以测量高达+ 300°C。对于需要极快的响应时间的应用,玻璃封装元素是更合适的选择。它们也更紧凑,直径下降至0.8mm。

将NTC热敏电阻的温度与导致温度变化的部件的温度相匹配是重要的。因此,它们不仅可以以常规的铅件可用,而且还包含在螺旋型壳体中,用于附接到用于表面安装的散热器。

市场上的新产品是完全无铅(芯片和元件)NTC热敏电阻,满足即将到来的RoSH2指令更严格的要求。

了解耗散因素

耗散因子定义为功耗变化的比率和热敏电阻的体温中的所得变化。它以MW / K表示,用作载荷的衡量标准,使热敏电阻以稳定状态提高1 k。耗散因子越高,热敏电阻将热敏电阻散发到其周围环境的热量越多。

作为引线长度和材料,封装材料,安装和组装各自有助于确定耗散因子,建议在“真实”环境中进行原型测试。这些测试确定最大允许输入电流,以确保热敏电阻内的可忽略的自加热误差,而在最大测量/控制温度下。然而,施加的电流与施加功率之间存在微妙的平衡,这需要尽可能低,以最大限度地提高系统灵敏度。

应用实例概述

NTC传感器元件和系统广泛应用于各个领域,特别是汽车领域。典型的应用包括加热方向盘和座椅,以及复杂的气候控制系统。热敏电阻用于废气再循环(EGR)系统,进气歧管(AIM)传感器,温度和歧管绝对压力(TMAP)传感器,工作温度范围广泛,具有高抗冲击和振动强度,高可靠性和长期稳定性。在这里,AEC-Q200全球抗应力标准是强制性的,如果热敏电阻将用于汽车应用。

在电气和混合动力车辆中,NTC传感器用于电池安全性,监控电气冲动绕组和充电状态。冷却电池的制冷剂冷却系统与空调系统连接。

家用电器中温度传感和控制涵盖各种温度。例如,在干衣机中,温度传感器确定流入滚筒的热空气的温度,并且当它离开滚筒时也是通风的空气。为了冷却和冷冻,NTC传感器测量冷却室的温度,防止蒸发器中的冰,并检测环境温度。在小家电中,如铁杆,咖啡机和水壶,为安全实施温度传感器,提高能源效率。加热,通风和空调(HVAC)电器占进一步大幅大幅度的市场部门。

越来越多的医学领域

医用电子部门为住院,门诊yabosports官网,甚至家庭护理提供广泛的设备,并且NTC热敏电阻用作医疗器械内的温度传感部件。

在小型移动医疗设备充电时,不断监测可充电电池的工作温度是至关重要的。这是因为在监测过程中使用的电化学反应大多依赖于温度,快速、准确的分析至关重要。

连续葡萄糖监测(GCM)斑块监测糖尿病患者的血糖水平。这里,NTC传感器用于测量温度,因为这会影响结果。

持续气道正压通气(CPAP)疗法是用一种机器帮助患有睡眠呼吸暂停症的人在睡眠时更容易呼吸。类似地,对于COVID-19等严重呼吸道疾病,机械呼吸机通过将空气轻轻送入患者肺部并清除二氧化碳来接管患者的呼吸。在这两种情况下,玻璃封装的NTC传感器被集成到加湿器、气管和进气口中,以测量空气温度,以确保患者保持舒适。

最近的大流行是推动具有更高敏感性和NTC传感器的敏感性和准确性的要求,具有长期稳定性。新的病毒测试仪具有严格的温度控制要求,以确保样品和试剂之间的反应是一致的。体温监测系统还集成到Smartwatches中以警告潜在的疾病。

解决应用程序难题

独特地,TDK的NTC产品组合中使用的材料和技术在内部开发。

根据应用设计和开发高度定制的热敏电阻;TDK支持从设计到量产的整个概念。这个端到端的流程包括对新设计、施工和3D图纸、3D建模、计算机仿真、工具和原型(包括3D打印、测试和根据定制规范进行验证)的概念审查。

创建过程由全球多种生产设施的各个地点支持。

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