想像してみてください 車のエンジンは 凍った冬の朝に 滑らかにスタートできるように 自動で燃料注入を調整します暑い夏の日に 画面が過熱するのを防ぐために スマートフォンをスマートに暗くしますこの見かけに平凡な機能は,重要な電子部品であるNTC熱電極に依存しています.この熱電極は,見えない守護者として機能し,温度センサーと回路保護において重要な役割を果たします.

NTCは"マイナス温度係数"を略している. NTC熱電阻は,温度上昇に伴い抵抗が低下する電阻である.このユニークな性質は,温度センサーと電流制限に理想的になりますシリコン温度センサーとレジスタンス温度検出器 (RTD) と比べると,NTC熱電池は温度感度係数が約5~10倍高い.温度変化に対する迅速かつ正確な対応を可能にします.

通常,NTCセンサーは -55°C~+200°Cの温度範囲内で動作する.初期のNTC抵抗は,非線形抵抗温度関係により課題に直面した.アナログ回路における正確な温度測定を複雑にするしかし,デジタル回路の進歩により,典型的なNTC曲線を近似するインターポレーション検索テーブルや方程式によってこの問題は解決しました.

金属製のRTDとは異なり,NTCサーミストアは通常セラミックまたはポリマーで作られています.異なる材料は異なる温度応答と性能特性を与えます.

• 温度反応:ほとんどのNTCサーミストールは,−55°C~200°Cに最適化され,この範囲内で最も正確な読み方を提供している.専門化された変数は絶対零 (−273.15°C) または 150°Cを超える環境で.
• 温度感受性:"%変化/°C"または"%変化/ケルビン"として表されるNTCセンサーは,材料と製造プロセスによって,通常,3〜6%/°Cの値を示します.
• 他のセンサーとの比較:NTC熱電阻は,サイズ,応答速度,衝撃耐性,コストでプラチナRTDを上回る.RTDよりもわずかに低精度であるが,精度では熱対に匹敵する.熱対は高温 (最大600°C) のアプリケーションで優れている低温では NTC サーミストアは,最小限の追加回路で優れた感度,安定性,精度を提供します.
• 自熱効果:NTC熱電阻を通る電流は,測定精度に影響を与える熱を生成します.この効果は,電流の大きさ,環境条件 (液体/ガス,流量存在),温度係数この性質は,タンクセンサーのような液体検出器でよく利用されます.
• 熱容量:mJ/°Cで測定される熱容量は,熱電極の温度を1°C上昇させるのに必要なエネルギーを示します.このパラメータは,電流制限アプリケーションにとって重要です.応答速度を決定する.

サーミストールの選択には,散乱定数,熱時間定数,抵抗値,抵抗温度曲線,および耐性を考慮する必要があります. 非常に非線形なR-T関係により,実用的なシステム設計では,近似方法を使用します..

• 第1順位近似:最も単純な方法,ΔR = k · ΔTで,k は負の温度係数である. k がほぼ一定である狭い温度範囲内でのみ有効である.
• ベータ式:材料定数βを用いて0°Cから+100°Cの間の ±1°C精度を提供する: R(T) = R(T0) · e^(β(1/T - 1/T0)).2点校正が必要だが,一般的には有用範囲全体で ±5°Cの精度を維持する..
• スタインハート・ハート式:1968年以来のゴールドスタンダード: 1/T = A + B · ln ((R) + C · (ln ((R)) ^ 3.係数 (A,B,C) はデータシートで提供されています. -50°Cから+150°Cまでの ±0.15°Cの精度,および ±0まで提供します.0°Cから+100°Cの範囲で01°C.
• 正しい 方法 を 選べ:選択は計算資源と許容度要件に依存する.一部のアプリケーションでは,第一順位近似が十分で,他のアプリケーションでは,検索テーブルで完全な校正が必要である.

NTCレジスタは,純粋な元素,セラミック,またはポリマー形態のプラチナ,ニッケル,コバルト,鉄,シリコンの酸化物を使用して製造される.製造方法は,3つのカテゴリーに分類する:

• 珠型サーミストール:プラチナ合金電線は,直接陶器体にシンター化され,ディスク/チップタイプよりも反応時間が速く,安定性が高く,動作温度は高く,より脆い.保護のためにガラスのカプセルで包まれています,直径は0.075~5mmから
• ディスク・チップ・サーミストール:メタライズされた表面接触が特徴である.より大きなサイズは応答時間を遅らせますが,分散定数を改善し,より高い電流処理を可能にします.ディスクはオキシド粉末から圧縮され,シンターされます.チップはテープ鋳造で作られる典型的な直径:0.25~25mm
• グラス・エンカプスル NTC サーミストール:高温 (>150°C) または頑丈なPCBアプリケーションのためのガラス電球で密閉.安定性と環境耐性を向上させ,直径0.4~10mm.

NTCサーミストアは,温度測定,制御,補償,液体検出,電流制限,自動車監視など,様々な用途に役立ちます.応用は,利用された電気特性によって分類されます:

• 耐熱特性:温度測定/制御/補償に使用される.自己加熱を避けるために最小限の電流を必要とします.
• 現在の特徴:時間の遅延,電流制限,および抑制に適用される. 熱容量と消耗定数に依存し,電流誘導による加熱が回路変化を引き起こします.
• 電圧・電流の特性:環境/回路の変化による動作点シフトを利用して電流制限や温度補償/測定を行う.