סוגי ויישומים של תרמיסטור NTC

 תרמיסטורים בעלי מקדם טמפרטורה שלילי (NTC) משמשים כרכיבי חיישני טמפרטורה מדויקים במגוון יישומים לרכב, תעשייה, מכשירי חשמל ביתיים ויישומים רפואיים. מכיוון שמגוון רחב של תרמיסטורים NTC זמינים - נוצרו בעיצובים שונים ועשויים ממגוון חומרים - בחירת התרמיסטור הטוב ביותר...תרמיסטורים NTCעבור יישום מסוים יכול להיות מאתגר.

מַדוּעַלִבחוֹרNTC?

 ישנן שלוש טכנולוגיות עיקריות של חיישני טמפרטורה, לכל אחת מאפיינים משלה: חיישני גלאי טמפרטורה התנגדותיים (RTD) ושני סוגים של תרמיסטורים, תרמיסטורים בעלי מקדם טמפרטורה חיובי ושלילי. חיישני RTD משמשים בעיקר למדידת טווח רחב של טמפרטורות, ומכיוון שהם משתמשים במתכת טהורה, הם נוטים להיות יקרים יותר מתרמיסטורים.

לכן, מכיוון שטרמיסטורים מודדים טמפרטורה באותו דיוק או טוב יותר, הם בדרך כלל עדיפים על פני RTDS. כפי שמשתמע משמם, ההתנגדות של תרמיסטור בעל מקדם טמפרטורה חיובי (PTC) עולה עם הטמפרטורה. הם משמשים בדרך כלל כחיישני גבול טמפרטורה במעגלי כיבוי או בטיחות מכיוון שההתנגדות עולה ברגע שמגיעים לטמפרטורת המיתוג. מצד שני, ככל שהטמפרטורה עולה, ההתנגדות של תרמיסטור מקדם הטמפרטורה השלילי (NTC) פוחתת. הקשר בין ההתנגדות לטמפרטורה (RT) הוא עקומה שטוחה, ולכן הוא מדויק ויציב מאוד למדידות טמפרטורה.

קריטריונים מרכזיים לבחירה

תרמיסטורים NTC רגישים מאוד ויכולים למדוד טמפרטורה בדיוק גבוה (±0.1°C), מה שהופך אותם לאידיאליים עבור מגוון רחב של יישומים. עם זאת, בחירת הסוג לבחירה תלויה במספר קריטריונים - טווח טמפרטורות, טווח התנגדות, דיוק מדידה, סביבה, זמן תגובה ודרישות גודל.

רכיבי NTC מצופים אפוקסי הם עמידים ובדרך כלל מודדים טמפרטורות בין -55°C ל-+155°C, בעוד שרכיבי NTC עטופים בזכוכית מודדים עד +300°C. עבור יישומים הדורשים זמני תגובה מהירים במיוחד, רכיבים עטופים בזכוכית הם בחירה מתאימה יותר. הם גם קומפקטיים יותר, עם קטרים קטנים של 0.8 מ"מ.

חשוב להתאים את טמפרטורת התרמיסטור NTC לטמפרטורת הרכיב הגורם לשינוי הטמפרטורה. כתוצאה מכך, הם זמינים לא רק בצורה המסורתית עם חוטים, אלא גם ניתנים להרכבה בתוך מארז מסוג בורג לחיבור לרדיאטור לצורך התקנה על פני השטח.

חדשים בשוק הם תרמיסטורים NTC נטולי עופרת לחלוטין (שבבים ורכיבים) העומדים בדרישות המחמירות יותר של הנחיית RoSH2 הקרובה.

בַּקָשָׁהEדוגמהOורוויו

  רכיבים ומערכות חיישני NTC מיושמים במגוון רחב של תחומים, במיוחד במגזר הרכב. יישומים אופייניים כוללים חימום של גלגלי הגה ומושבים, ומערכות בקרת אקלים מתוחכמות. תרמיסטורים משמשים במערכות מיחזור גזי פליטה (EGR), חיישני סעפת יניקה (AIM) וחיישני טמפרטורה ולחץ מוחלט בסעפת (TMAP). טווח טמפרטורות הפעולה הרחב שלהם מעניק עמידות גבוהה בפני פגיעות ועוצמת רעידות, אמינות גבוהה וחיים ארוכים עם יציבות לטווח ארוך. אם יש להשתמש בתרמיסטורים ביישומי רכב, אזי התקן העולמי AEC-Q200 לעמידות במאמץ הוא חובה.

בכלי רכב חשמליים והיברידיים, חיישני NTC משמשים לבטיחות הסוללה, ניטור סלילי פולסים חשמליים ומצב טעינה. מערכת קירור נוזל הקירור המקררת את הסוללה מחוברת למערכת המיזוג.

חישת ובקרת טמפרטורה במכשירי חשמל ביתיים מכסות טווח רחב של טמפרטורות. לדוגמה, במייבש כביסה,חיישן טמפרטורהקובע את טמפרטורת האוויר החם הזורם לתוך התוף ואת טמפרטורת האוויר הזורם החוצה כשהוא יוצא מהתוף. לצורך קירור והקפאה, ה-חיישן NTCמודד את הטמפרטורה בתא הקירור, מונע קפיאה של המאייד ומזהה את טמפרטורת הסביבה. במכשירים קטנים כמו מגהצים, מכונות קפה וקומקומים, חיישני טמפרטורה משמשים לבטיחות ויעילות אנרגטית. יחידות חימום, אוורור ומיזוג אוויר (HVAC) תופסות פלח שוק גדול יותר.

התחום הרפואי הצומח

תחום האלקטרוניקה הרפואית מציע מגוון מכשירים לאשפוז, טיפול חוץ ואפילו טיפול ביתי. תרמיסטורים NTC משמשים כרכיבי חישת טמפרטורה במכשירים רפואיים.

כאשר מכשיר רפואי נייד קטן נטען, יש לנטר באופן מתמיד את טמפרטורת הפעולה של הסוללה הנטענת. הסיבה לכך היא שהתגובות האלקטרוכימיות המשמשות במהלך הניטור תלויות במידה רבה בטמפרטורה, ולכן ניתוח מהיר ומדויק הוא חיוני.

מדבקות ניטור גלוקוז רציף (GCM) יכולות לנטר את רמות הסוכר בדם אצל חולי סוכרת. כאן, חיישן ה-NTC משמש למדידת טמפרטורה, מכיוון שהדבר יכול להשפיע על התוצאות.

טיפול בלחץ חיובי מתמשך בדרכי הנשימה (CPAP) משתמש במכונה המסייעת לאנשים הסובלים מדום נשימה בשינה לנשום ביתר קלות במהלך השינה. באופן דומה, עבור מחלות נשימה קשות, כמו COVID-19, מכונות הנשמה מכניות משתלטות על נשימת המטופל על ידי לחיצה עדינה של אוויר לתוך ריאותיו והוצאת פחמן דו-חמצני. בשני המקרים, חיישני NTC סגורים מזכוכית משולבים במכשיר האדים, בקטטר דרכי הנשימה ובפתח היניקה כדי למדוד את טמפרטורת האוויר על מנת להבטיח שהמטופלים יישארו בנוח.

המגפה האחרונה הובילה לצורך ברגישות ודיוק גבוהים יותר עבור חיישני NTC בעלי יציבות לטווח ארוך. לבודק הווירוסים החדש דרישות בקרת טמפרטורה מחמירות כדי להבטיח תגובה עקבית בין הדגימה למגיב. השעון החכם משולב גם במערכת ניטור טמפרטורה כדי להתריע מפני מחלות אפשריות.