Termistorns historia och introduktion
NTC-termistor är en förkortning för negativ temperaturkoefficienttermistor.Termistor =Thermalliert känslig reshistoriker, upptäcktes det 1833 av Michael Faraday, som forskade om silversulfidhalvledare. Han märkte att silversulfidresistansen minskade när temperaturen ökade, och sedan kommersialiserades det av Samuel Reuben på 1930-talet. Forskarna fann att koppar(I)oxid och kopparoxid också har negativ temperaturkoefficient och prestanda, och de användes framgångsrikt i temperaturkompensationskretsar i flyginstrument. Därefter, tack vare den kontinuerliga utvecklingen av transistorteknik, har stora framsteg gjorts inom forskningen om termistorer, och 1960 utvecklades NTC-termistorer, som tillhör en stor klass avpassiva komponenter.
NTC-termistor är en typ avfint keramiskt halvledarvärmeelementsom sintras av flera övergångsmetalloxider, främst av Mn(mangan), Ni(nickel), Co(kobolt) som råmaterial, Mn3-xMxO4 (M=Ni, Cu, Fe, Co, etc.) är ett material med betydande negativ temperaturkoefficient (NTC), det vill säga att resistiviteten minskarexponentielltmed ökande temperatur. Mer specifikt varierar resistiviteten och materialkonstanten med andelen materialsammansättning, sintringsatmosfär, sintringstemperatur och strukturellt tillstånd.
Eftersom dess resistansvärde ändrasexaktochförutsägbartsom svar på små förändringar i kroppstemperaturen (Graden av dess resistansförändring beror på olikaparameterformuleringar), plus att den är kompakt, stabil och mycket känslig, används den ofta i temperaturmätare för smarta hem, medicinska sonder, såväl som i temperaturkontrollenheter för hushållsapparater, smartphones etc., och har på senare år använts i stort antal i bilar och nya energiområden.
1. Grundläggande definitioner och arbetsprinciper
Vad är en NTC-termistor?
■ Definition:En NTC-termistor (negativ temperaturkoefficient) är en halvledarkeramisk komponent vars resistans minskarexponentielltnär temperaturen ökar. Den används ofta för temperaturmätning, temperaturkompensation och dämpning av startström.
■ Arbetsprincip:Tillverkade av övergångsmetalloxider (t.ex. mangan, kobolt, nickel). Temperaturförändringar förändrar bärarkoncentrationen i materialet, vilket resulterar i en förändring av resistansen.
Jämförelse av temperatursensortyper
| Typ | Princip | Fördelar | Nackdelar |
|---|---|---|---|
| NTC | Resistansen varierar med temperaturen | Hög känslighet, låg kostnad | Icke-linjär utgång |
| FoTU | Metallmotståndet varierar med temperaturen | Hög noggrannhet, god linjäritet | Hög kostnad, långsam respons |
| Termoelement | Termoelektrisk effekt (spänning genererad av temperaturskillnad) | Brett temperaturområde (-200°C till 1800°C) | Kräver kallkorsningskompensation, svag signal |
| Digital temperatursensor | Omvandlar temperatur till digital utgång | Enkel integration med mikrokontroller, hög precision | Begränsat temperaturområde, högre kostnad än NTC |
| LPTC (Linjär PTC) | Resistansen ökar linjärt med temperaturen | Enkel linjär utgång, bra för övertemperaturskydd | Begränsad känslighet, smalare tillämpningsområde |
2. Viktiga prestandaparametrar och terminologi
Kärnparametrar
■ Nominellt motstånd (R25):
Nolleffektresistansen vid 25 °C, vanligtvis från 1 kΩ till 100 kΩ.XIXITRONICSkan anpassas för att uppfylla 0,5 ~ 5000 kΩ
■B-värde (termiskt index):
Definition: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), vilket indikerar resistansens känslighet mot temperaturförändringar (enhet: K).
Vanligt B-värdesområde: 3000K till 4600K (t.ex. B25/85=3950K)
XIXITRONICS kan anpassas för att uppfylla 2500～5000K
■ Noggrannhet (tolerans):
Avvikelse i resistansvärde (t.ex. ±1 %, ±3 %) och noggrannhet i temperaturmätning (t.ex. ±0,5 °C).
XIXITRONICS kan anpassas för att uppfylla ±0,2 ℃ i intervallet 0 ℃ till 70 ℃, den högsta noggrannheten kan nå 0,05℃.
■Dissipationsfaktor (δ):
Parametern som anger självuppvärmningseffekter, mätt i mW/°C (lägre värden innebär mindre självuppvärmning).
■Tidskonstant (τ):
Den tid det tar för termistorn att reagera på 63,2 % av en temperaturförändring (t.ex. 5 sekunder i vatten, 20 sekunder i luft).
Tekniska termer
■ Steinhart-Hart-ekvationen:
En matematisk modell som beskriver resistans-temperaturförhållandet hos NTC-termistorer:
(T: Absolut temperatur, R: Resistans, A/B/C: Konstanter)
■ α (Temperaturkoefficient):
Resistansförändringshastigheten per temperaturförändringsenhet:
■ RT-tabell (motstånds-temperaturtabell):
En referenstabell som visar standardresistansvärden vid olika temperaturer, som används för kalibrering eller kretsdesign.
3. Typiska tillämpningar av NTC-termistorer
Användningsområden
1. Temperaturmätning:
o Hushållsapparater (luftkonditioneringsapparater, kylskåp), industriell utrustning, fordonsindustrin (övervakning av batteripaket/motortemperatur).
2. Temperaturkompensation:
oKompensera för temperaturdrift i andra elektroniska komponenter (t.ex. kristalloscillatorer, lysdioder).
3. Undertryckning av inkopplingsström:
oUtnyttjar det höga köldmotståndet för att begränsa inkopplingsströmmen vid uppstart.
Exempel på kretsdesign
• Spänningsdelarkrets:
(Temperaturen beräknas genom att läsa av spänningen via en ADC.)
• Lineariseringsmetoder:
Lägga till fasta motstånd i serie/parallell för att optimera den icke-linjära utgången från NTC (inkludera referenskretsscheman).
4. Tekniska resurser och verktyg
Gratis resurser
•Datablad:Inkludera detaljerade parametrar, dimensioner och testförhållanden.
•RT-tabell Excel-mall (PDF): Gör det möjligt för kunder att snabbt slå upp temperaturbeständighetsvärden.
oDesignöverväganden för NTC i temperaturskydd för litiumbatterier
oFörbättra noggrannheten i NTC-temperaturmätningar genom programkalibrering
Onlineverktyg
• B-värdeskalkylator:Mata in T1/R1 och T2/R2 för att beräkna B-värdet.
•Temperaturkonverteringsverktyg: Ingångsresistans för att få motsvarande temperatur (stöder Steinhart-Hart-ekvationen).
5. Designtips (för ingenjörer)
• Undvik självuppvärmningsfel:Säkerställ att driftsströmmen är under det maximala som anges i databladet (t.ex. 10 μA).
• Miljöskydd:För fuktiga eller korrosiva miljöer, använd glasinkapslade eller epoxibelagda NTC:er.
• Kalibreringsrekommendationer:Förbättra systemets noggrannhet genom att utföra en tvåpunktskalibrering (t.ex. 0 °C och 100 °C).
6.Vanliga frågor (FAQ)
1. F: Vad är skillnaden mellan NTC- och PTC-termistorer?
o A: PTC-termistorer (Positive Temperature Coefficient) ökar resistansen med temperaturen och används ofta för överströmsskydd, medan NTC-termistorer används för temperaturmätning och kompensation.
2. F: Hur väljer man rätt B-värde?
o A: Höga B-värden (t.ex. B25/85=4700K) ger högre känslighet och är lämpliga för smala temperaturintervall, medan låga B-värden (t.ex. B25/50=3435K) är bättre för breda temperaturintervall.
3. F: Påverkar trådlängden mätnoggrannheten?
oA: Ja, långa ledningar introducerar ytterligare motstånd, vilket kan kompenseras med en 3-tråds- eller 4-tråds anslutningsmetod.
Våra priser är mer konkurrenskraftiga jämfört med de i Europa, Amerika, Japan och Sydkorea, medan de ligger på en medelhög nivå i Kina.
Ur ett kostnadseffektivitetsperspektiv är termistorerna och temperatursensorerna som produceras av vårt företag det bästa valet för dig.
För vanliga parametrar för termistorer eller chips har vi vanligtvis lager och kan leverera dem inom 3 dagar.
Specialchips med anpassade parametrar kräver en utvecklings- och produktionscykel på 21 dagar.
För vanliga sensorer tar den första produktionsomgången 100 till 1000 enheter, vilket tar 7–15 dagar. Den andra produktionsomgången på 10 000 enheter tar 7 dagar.
Special- eller kundanpassade sensorer varierar beroende på råvarornas anskaffningscykel.
Generellt accepterar vi banköverföringar. För mindre belopp accepterar vi även Western Union eller PayPal.
I de flesta fall betalar vi 100 % i förskott. För långsiktiga samarbetskunder och återkommande beställningar kan vi förhandla om att acceptera 30 dagars nettoleverans.
Ja, vi kan tillhandahålla det mesta av dokumentationen, inklusive analys-/överensstämmelseintyg, försäkring, ursprung och andra exportdokument där så krävs.