Prinsip Kerja NTC Thermostor Suhu Negatif

NTC adalah singkatan dari koefisien suhu negatif, yang berarti koefisien suhu negatif, secara umum mengacu pada bahan atau komponen semikonduktor yang memiliki koefisien suhu negatif, yang disebut NTC adalah koefisien suhu negatif. Hal ini dibuat dari oksida logam seperti mangan, kobalt, nikel dan tembaga sebagai bahan utama, dengan proses keramik. Bahan oksida logam ini memiliki sifat semikonduktor karena secara konduktif sama dengan bahan semikonduktor seperti germanium dan silikon. Pada suhu rendah, bahan oksida ini memiliki jumlah pembawa arus (elektron dan lubang) yang lebih sedikit, sehingga nilai resistansinya lebih tinggi; Seiring meningkatnya suhu, jumlah pembawa meningkat, sehingga nilai resistensi menurun. Termistor NTC bervariasi di suhu kamar dalam kisaran 100 ~ 1.000.000 ohm, koefisien suhu -2% ~ -6,5%. NTC Thermostor NTC Thermostor dapat banyak digunakan dalam pengukuran suhu, kontrol suhu, kompensasi suhu dan sebagainya.

NTC komposisi termistor suhu negatif

NTC (Koefisien Suhu Negatif) mengacu pada fenomena dan bahan resistor termal dengan koefisien suhu negatif yang berkurang secara eksponensial dengan kenaikan resistensi suhu. Bahan ini adalah keramik semikonduktor yang menggunakan dua atau lebih jenis oksida logam seperti mangan, tembaga, silikon, kobalt, besi, nikel, seng untuk mencampur sepenuhnya, membentuk, sinter dan proses lainnya, dapat dibuat dengan koefisien suhu negatif (NTC). Resistansi dan konstanta materialnya bervariasi tergantung pada rasio komposisi bahan, atmosfer sinter, suhu sinter dan keadaan strukturnya. Sekarang juga muncul bahan resistor termal NTC non-oksida yang diwakili oleh silikon karbida, timah selenida, tantal nitrida, dll.

Semikonduktor NTC terutama keramik oksida struktur kristal atau struktur lainnya, dengan koefisien suhu negatif, nilai resistensi dapat diperkirakan diwakili sebagai:

Dalam rumus RT, RT0 masing-masing adalah nilai resistensi saat suhu T, T0, Bn adalah konstanta bahan. grain keramik itu sendiri karena perubahan suhu membuat resistensi berubah, yang ditentukan oleh sifat semikonduktor.

Kinerja termal yang paling penting dari koefisien suhu negatif NTC adalah umur

Termistor NTC umur panjang adalah peningkatan kesadaran tentang termistor NTC, menekankan pentingnya umur resistor. Termorestor NTC yang paling penting adalah umur hidup, setelah menahan berbagai presisi tinggi, sensitivitas tinggi, kehandalan tinggi, suhu tinggi dan tekanan tinggi, masih bekerja secara stabil untuk waktu yang lama.
Umur hidup adalah karakteristik penting dari termostor NTC, dan ada hubungan dialektik dengan parameter lain seperti akurasi dan sensitivitas. Sebuah produk resistansi NTC harus pertama-tama memiliki umur panjang untuk menjamin kinerja lainnya; Dan kinerja lainnya yang sangat baik, tergantung pada proses produksi mencapai tingkat teknologi tertentu, yang memungkinkan umur panjang NTC.
Banyak produk elektronik berteknologi tinggi, dalam suhu ultra tinggi, tegangan ultra tinggi dan kondisi yang keras lainnya, membutuhkan termistor untuk memainkan fungsi kontrol suhu dan pengukuran suhu yang stabil, sebagian besar produsen sepenuhnya mengejar presisi, sensitivitas, nilai drift dan kinerja konvensional termistor NTC, mengabaikan umur resistensi, yang menyebabkan penggunaan produk elektronik karena NTC tidak dapat bekerja selama waktu yang lama. Dengan demikian, semua akurasi, sensitivitas, tahan suhu tinggi dan sebagainya menjadi tidak masuk akal.

Sejarah NTC Temperatur Negatif Resistor

Pada tahun 1834, para ilmuwan pertama kali menemukan bahwa perak sulfida memiliki sifat koefisien suhu negatif. pada tahun 1930, para ilmuwan menemukan bahwa suboksida tembaga - oksida tembaga juga memiliki sifat koefisien suhu negatif, dan berhasil menerapkannya dalam sirkuit kompensasi suhu instrumen penerbangan. kemudian, karena perkembangan teknologi transistor yang terus menerus, penelitian termostor telah membuat kemajuan yang signifikan. pada tahun 1960, termostor NTC dikembangkan.

NTC koefisien suhu negatif rentang suhu resistor

Rentang pengukurannya umumnya -10 ~ + 300 ℃, juga dapat mencapai -200 ~ + 10 ℃, bahkan dapat digunakan untuk pengukuran suhu di lingkungan + 300 ~ + 1200 ℃.

Ketepatan termometer resistor koefisien suhu negatif dapat mencapai 0,1 ° C, waktu sensitivitas suhu dapat kurang dari 10 detik. Ini tidak hanya berlaku untuk termometer gudang gandum, tetapi juga dapat diterapkan untuk pengukuran suhu dalam penyimpanan makanan, kesehatan medis, bidang pertanian ilmiah, laut, sumur dalam, udara tinggi, gletser, dll.

"NTC Thermostor Treasure" adalah buku elektronik profesional pertama dalam industri, isi yang berisi berbagai pengetahuan yang terlibat dalam NTC Thermostor, adalah buku alat yang sangat penting untuk praktisi. Isi khususnya adalah sebagai berikut:

Prinsip kerja, jenis, representasi simbol, representasi model, pengenalan kabel timah, istilah profesional.

Bagaimana untuk menentukan jenis termistor NTC yang dibutuhkan dalam aplikasi praktis, lingkungan aplikasi, akurasi, sensitivitas, stabilitas, rentang linier.

Termistor NTC digunakan untuk membaca suhu di botol anggur merah, toilet cerdas, dan sensor suhu cairan pendingin.

Cara melakukan pengujian resistor NTC sederhana dan pengujian keandalan[2]

Istilah Profesional NTC Temperature Coefficient Thermostor

Nilai daya nol RT (Ω)

RT mengacu pada nilai resistansi yang diukur dengan kekuatan pengukuran yang dapat diabaikan yang menyebabkan perubahan nilai resistansi dalam hal kesalahan pengukuran total saat menentukan suhu T.

Hubungan antara nilai resistansi dan perubahan suhu adalah:

RT = RN expB (1 / T - 1 / TN)

RT: Resistor NTC pada suhu T (K).

RN : Resistor NTC pada suhu nominal TN (K).

T: Tentukan suhu (K).

B: Konstanta bahan dari NTC thermistor, juga disebut indeks sensitivitas termal.

exp: Indeks berdasarkan bilangan alami e (e = 2,71828...).

Rumus relasional ini adalah rumus empiris yang memiliki akurasi tertentu hanya dalam kisaran terbatas suhu nominal TN atau nilai resistansi nominal RN, karena konstanta bahan B sendiri adalah fungsi suhu T.

Nilai nilai daya nol R25 (Ω)

Menurut peraturan standar nasional, nilai resistansi daya nol nominal adalah nilai resistansi R25 yang diukur oleh termistor NTC pada suhu dasar 25 ℃, nilai resistansi ini adalah nilai resistansi nominal termistor NTC. Biasanya dikatakan berapa banyak nilai resistor NTC, juga mengacu pada nilai ini.

Konstanta Bahan (Indeks Sensitivitas Termal) Nilai B

Nilai B didefinisikan sebagai:

B = T1 * T2 / (T2-T1) ln (RT1 / RT2)

RT1 : Nilai daya nol pada suhu T1 (K).

RT2 : Nilai daya nol pada suhu T2 (K).

T1 dan T2 adalah dua suhu yang ditentukan (K).

Untuk termostor NTC yang umum digunakan, kisaran nilai B biasanya antara 2000K dan 6000K.

Faktor suhu resistansi daya nol (αT)

Pada suhu yang ditentukan, perubahan relatif dari nilai resistor daya bagian dari termistor NTC adalah proporsi dari nilai perubahan suhu yang menyebabkan perubahan itu.

αT : koefisien suhu resistansi daya nol pada suhu T (K).

RT: Nilai daya nol pada suhu T (K).

T adalah suhu (T).

B: Konstanta bahan.

Faktor dispersi (δ)

Pada suhu lingkungan yang ditentukan, koefisien dissipasi termistor NTC adalah rasio perubahan daya yang disebar dalam resistor dengan perubahan suhu yang sesuai dengan resistor.

δ: NTC koefisien dissipasi termistor, （ mW/ K ）。

P: Daya yang dikonsumsi oleh NTC thermistor (mW).

<unk> T: NTC thermistor mengkonsumsi daya <unk> P, perubahan suhu yang sesuai dengan resistor (K).

Konstanta waktu panas (τ)

Dalam kondisi daya nol, ketika suhu berubah, suhu termistor berubah selama waktu yang dibutuhkan untuk memulai 63,2% dari dua perbedaan suhu, konstanta waktu panas secara positif sebanding dengan kapasitas panas termistor NTC dan sebanding terbalik dengan koefisien dissipasi.

τ: Konstanta waktu panas (S).

C: Kapasitas panas dari NTC thermistor.

δ: Faktor dispersi dari NTC thermistor.

Kekuatan nominal Pn

Dalam kondisi teknis yang ditentukan, daya yang diizinkan untuk bekerja secara terus menerus dalam jangka panjang termistor. Dengan daya ini, suhu resistor itu sendiri tidak melebihi suhu kerja tertingginya.

Suhu kerja maksimal Tmax

Dalam kondisi teknis yang ditentukan, termistor dapat bekerja secara terus menerus dalam jangka panjang pada suhu maksimum yang diizinkan. yaitu:

T0 - suhu lingkungan.

Pengukuran daya Pm

Pada suhu lingkungan yang ditentukan, perubahan resistor yang disebabkan oleh pemanasan arus yang diukur dapat mengabaikan daya yang dikonsumsi secara tidak terhitung dalam hal kesalahan pengukuran total.

Umumnya persyaratan perubahan resistansi lebih dari 0,1%, maka saat ini kekuatan pengukuran Pm adalah:

Karakteristik suhu resistensi

Karakteristik suhu NTC Thermostor dapat dikatakan dengan cara berikut:

dalam bentuk:

RT: Nilai daya nol pada suhu T.

A: Faktor yang berhubungan dengan sifat fisik dan ukuran geometri bahan termistor.

B: Nilai B.

T: suhu (k).

Ekspresi yang lebih akurat adalah:

dalam bentuk:

RT: Nilai daya nol dari resistor pada suhu T.

T = nilai suhu mutlak, K；

A, B, C, D adalah konstanta tertentu.

NTC koefisien suhu negatif termistor R-T karakteristik

Diagram kurva karakteristik R-T dengan nilai B yang sama, nilai resistansi yang berbeda

Diagram kurva karakteristik R-T termistor NTC dengan nilai resistivitas yang sama, nilai B yang berbeda

Termistor NTC untuk pengukuran dan kontrol suhu

Struktur

Seri EPOXID NTC Termistor

Kemasan Kaca Seri NTC Termistor

Aplikasi diagram sirkuit

Pengukuran suhu (sirkuit Jembatan Whiston)

Kontrol suhu

Desain Aplikasi

Termometer elektronik, kalender abadi elektronik, tampilan suhu jam elektronik, hadiah elektronik;

Peralatan pemanas dingin, pemanas termostat listrik;

sirkuit kontrol suhu elektronik otomotif;

Sensor suhu, instrumen suhu;

Peralatan elektronik medis, peralatan mandi elektronik;

Baterai ponsel dan pengisian daya.