Ntc что это: Что такое датчик температуры NTC?

Содержание

Что такое датчик температуры NTC?

Аббревиатура NTC расшифровывается как Negative Temperature Coefficient, что в переводе на русский язык означает отрицательный температурный коэффициент. При повышении температуры датчика его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры сопротивление возрастает.

Датчик температуры также может называться термистором, терморезистором, термическим резистором, термометром сопротивления.

Вынесенный датчик измерения температуры

Как правило, датчик температуры NTC является полупроводниковым. Это связано с тем, что для полупроводников без примесей температурный коэффициент сопротивления отрицателен.

Датчики температуры для терморегуляторов, представленных в нашем магазине, предназначены для контроля температуры окружающей среды (кабельная стяжка, поверхность нагревательных элементов и т.п.). При монтаже пленочного теплого пола, выносной датчик температуры закладывается в гофротрубу диаметром 16 мм непосредственно под одной из греющих полос ИК пленки в месте наименьшей теплоотдачи (например, под ковриком или мебелью на низких ножках).

Датчики не являются электронными приборами, поскольку не содержат систем предварительной обработки сигнала. В основе работы температурных датчиков NTC лежит нелинейная зависимость сопротивления терморезистора датчика от температуры среды, в которую он помещен. В соответствии с этим меняется напряжение на входе компаратора терморегулятора. Настройка компаратора соответствует температурной характеристике комплектного датчика.

Соотношение температуры и сопротивления датчика пола на 10 кОм:

Температура, °С Сопротивление, Ом
5 22070
10 17960
20 12091
30 8312
40 5827

Достаточно большая крутизна характеристики датчиков и достаточно малые отклонения реальной характеристики отдельного датчика от номинальной обеспечивают приемлемую чувствительность и позволяют выбрать небольшой гистерезис при поддержании заданной температуры.


Датчики температуры (NTC)

Датчик NTC ( BAXI, WESTEN, ROCA…)  — в наличии.

Погружной датчик температуры (датчик NTC), сопротивление: 10 кОм при 25 °С. 

Производитель: Menlo 1624 (Италия) 

Подсоединение: G1/8 

Ставится на котлы торговых марок: Hermann, Immergas, Nova Florida, Ariston, Beretta, Sime и др. 
Датчики NTC (Negative Tempereche Sensor), которые применяется в различных котлах для контроля температуры отопления и горячего водоснабжения. 
Принцип работы этих датчиков следующий: при изменении температуры теплоносителя меняется температура датчика, при этом его электрическое сопротивление обратно пропорционально. При повышении температуры снижается сопротивление, и наоборот, при снижении температуры сопротивление увеличивается. 

По величине сопротивления микропроцессор определяет температуру. Зависимость сопротивления от температуры нелинейная. 
Датчики NTC в котлах, бывают двух видов: погружные, которые непосредственно контактируют с теплоносителем, и накладные, которые крепятся на медную трубку,по которой поступает жидкость. У погружных датчиков инерционность меньше, чем у накладных, но они более подвержены агрессивной среде, которая неблагоприятно влияет на их работоспособность.

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ NTC 8434820 BAXI 

imit S.р.A Италия 

Датчик температуры NTC (погружной) 8434820 совместим со следующими моделями: 
ECO 1.240 Fi CSE435243680 
ECO 1.240 i CSE431243680 
ECO 240 Fi CSE436243680 
ECO 240 Fi CSE436243681 
ECO 240 i CSE432243680 
ECO 240 i CSE432243681 
ECO 280 Fi CSE436283680 
ECO 280 i CSB432283680 

ECO 280 i CSE432283680 
ECO-3 240 Fi CSB456243680 
ECO-3 240 Fi CSB456243681 
ECO-3 240 Fi CSB456243682 
ECO-3 240 Fi CSB456243683 
ECO-3 240 Fi CSB456243684 
ECO-3 240 i CSB452243680 
ECO-3 240 i CSB452243681 
ECO-3 240 i CSB452243682 
ECO-3 240 i CSB452243683 
ECO-3 280 Fi CSB456283680 
ECO-3 280 Fi CSB456283681 
ECO-3 280 Fi CSB456283682 
ECO-3 280 Fi CSB456283683 
ECO-3 280 Fi CSB456283684 
ECO-3 COMPACT 240 Fi CSB446243681 
ECO-3 COMPACT 240 Fi CSB446243682 
ECO-3 COMPACT 240 Fi CSB446243683 
ECO-3 COMPACT 240 Fi CSB446243684 
ECO-3 COMPACT 240 Fi CSB446243685 
ECO-3 COMPACT 240 i CSB442243681 
ECO-3 COMPACT 240 i CSB442243682 
ECO-3 COMPACT 240 i CSB442243683 
ECO-3 COMPACT 240 i CSB442243684 
LUNA-3 240 Fi CSE456243660 
LUNA-3 240 Fi CSE456243661 
LUNA-3 240 i CSE452243660 
LUNA-3 240 i CSE452243661 
LUNA-3 280 Fi CSE456283660 
LUNA-3 280 Fi CSE456283661 
LUNA-3 310 Fi CSE456313660 
LUNA-3 310 Fi CSE456313661 
LUNA-3 COMFORT 240 Fi CSE456243580 
LUNA-3 COMFORT 240 Fi CSE456243581 
LUNA-3 COMFORT 240 Fi CSE456243582 
LUNA-3 COMFORT 240 Fi CSE456243583 
LUNA-3 COMFORT 240 i CSE452243580 
LUNA-3 COMFORT 240 i CSE452243581 
LUNA-3 COMFORT 240 i CSE452243582 
LUNA-3 COMFORT 240 i CSE452243583 
LUNA-3 COMFORT 310 Fi CSE456313580 
LUNA-3 COMFORT 310 Fi CSE456313581 
LUNA-3 COMFORT 310 Fi CSE456313582 
LUNA-3 COMFORT 310 Fi CSE456313583 
LUNA-3 COMFORT 310 Fi CSE456313584 
LUNA-3 COMFORT AIR 250 Fi CSB456253690 
LUNA-3 COMFORT AIR 250 Fi CSB456253691 
LUNA-3 COMFORT AIR 250 Fi CSB456253692 
LUNA-3 COMFORT AIR 250 Fi CSB456253693 
LUNA-3 COMFORT AIR 310 Fi CSB456313690 
LUNA-3 COMFORT AIR 310 Fi CSB456313691 
LUNA-3 COMFORT AIR 310 Fi CSB456313692 
LUNA-3 COMFORT AIR 310 Fi CSB456313693 
LUNA-3 SILVER SPACE 250 Fi CSB456253671 
LUNA-3 SILVER SPACE 250 Fi CSB456253672 
LUNA-3 SILVER SPACE 310 Fi CSB456313671 
LUNA-3 SILVER SPACE 310 Fi CSB456313672 
MAIN 24 Fi BSB436243651 
MAIN 24 Fi BSB436243652 
MAIN 24i BSB432243650 
MAIN 24i BSB432243651 
MAIN DIGIT 240Fi BSE446243650 
NUVOLA 280 i CSB434283660 
NUVOLA 280 i CSB434283661 
NUVOLA-3 240 B40 Fi CSB457243560 
NUVOLA-3 240 B40 i CSB454243560 
NUVOLA-3 280 B40 Fi CSB457283560 
NUVOLA-3 280 B40 i CSB454283560 
NUVOLA-3 COMFORT 240 Fi CSB457243580 
NUVOLA-3 COMFORT 240i CSB454243580 
NUVOLA-3 COMFORT 280 Fi CSB457283580 
NUVOLA-3 COMFORT 280 i CSB454283580 
NUVOLA-3 COMFORT 320 Fi CSB457323580

Датчик NTC Ariston (под скобу) 


Оригинальный датчик ntc Ariston (под скобу) 2 прорези — взаимозаменяемый со старыми с одной прорезью. 
Датчик температуры отопления и ГВС NTC Ariston, Baxi 
Это датчик, характеристики которого изменяются в зависимости от температуры теплоносителя в котле, в первичном цикле отопления. Он представляет собой терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) находящийся в латунном или стальном корпусе. 

Рабочий диапазон — от 20° до 110°С 
Максимальная передаваемая температура 130°С 
Скорость передачи < 5 сек в воде 
Номинальное сопротивление 10 кОм при 25°С 
Значение B25°С/85°С = 3435 К или 3977 К 
Корпус AMP MODU 1-Lumberg 2.5MSF 2 
Напряжение изоляции 1500 В 

Устанавливается в котлах BAXI, Ariston,Beretta и др.. 

Страна производитель ИТАЛИЯ

ДАТЧИК ТЕМП. ВОДЫ КОНТУРА ГВС ДЛЯ LUNA  714061911 

Датчик температуры воды контура ГВС для Luna. Используется при подключении внешнего бойлера к одноконтурным котлам.

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДАТЧИК VIESSMANN 7831303

совместим: 
Датчик температуры для газовых котлов Viessmann следующего модельного ряда 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rla 24кВт, сер.номер котла 7427721 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rlu 24кВт, сер.номер котла 7427722 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rlu 24кВт, сер.номер котла 7428244 

Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rla 30кВт, сер.номер котла 7464529 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rlu 30кВт, сер.номер котла 7464531


Датчик Viessmann Vitopend, Vitodens температурный отопления и ГВС 7819967

Температурный датчик Viessmann для настенных водогрейных и конденсационных котлов Vitopend Wh2B, Wh2D, Vitodens 200 WB2B 19-105 kW предназначены для измерения температуры теплоносителя в контурах котла.

Совместим: 
Датчик температуры для газовых котлов Viessmann следующего модельного ряда 
Viessmann Vitopend 100 WH0 Kombi RU EG-E, сер.номер котла 7141322 
Viessmann Vitopend 100 WH0 Kombi RA EG-E, сер.номер котла 7141323 
Viessmann Vitodens WB2 48.6/44кВт, сер.номер котла 7142124 
Viessmann Vitodens WB2 66.3/60кВт EG-E, сер.номер котла 71412125 
Viessmann Vitodens WB2, 24кВт, сер.номер котла 7143472 
Viessmann Vitodens WB2 24кВт, сер.номер котла 7143474 
Viessmann Vitopend WHE Kombi RA 24кВт, сер.номер котла 7143527 
Viessmann Vitopend WHE 24кВт, сер.номер котла 7143528 

Viessmann Vitopend WHE Kombi RU 24кВт, сер.номер котла 7143529 
Viessmann Vitopend WHE 24кВт, сер.номер котла 7143530 
Viessmann WB2 48.6/44кВт EG-E, сер.номер котла 7144152 
Viessmann Vitobens WB2 15-60кВт, сер.номер котла 7144153 
Viessmann WB1 Uml-RU 24кВт, сер.номер котла 7144352 
Viessmann WB1 RU 24кВт, сер.номер котла 7144360 
Viessmann Vitodens 100 WB1 25.6/24кВт, сер.номер котла 7158234 
Viessmann Vitodens WB1 Kombi 24кВт, сер.номер котла 7158235 
Viessmann Vitodens WB2 32кВт, сер.номер котла 7159002 
Viessmann WB2 26.3/24кВт EG-E, сер.номер котла 7159003 
Viessmann Vitodens WB2 24кВт, сер.номер котла 7159008 
Viessmann Vitodens WB2 11-44 сер.номер котла 7159979 
Viessmann Vitodens WB2 66.3/60кВт, сер.номер котла 7159980 
Viessmann Vitodens WB3 26.3/24, сер.номер котла 7170265 
Viessmann WB2 35/32кВт, сер.номер котла 7170309 
Viessmann Vitobens 200 WB2 35/32кВт, сер.номер котла 7170311 
Viessmann Vitodens 200 WB2 35/32кВт, сер.номер котла 7170312 
Viessmann Vitodens WB2 12/11кВт, сер.номер котла 7170315 
Viessmann Vitodens 200 WB2 35/32 сер.номер котла 7170316 
Viessmann Vitodens 222 WS2 24кВт, сер.номер котла 7173428 
Viessmann Vitopend WHEA 24кВт, сер.номер котла 7176531 
Viessmann Vitopend WHEA 24кВт, сер.номер котла 7176532 
Viessmann Vitodens WB3A 26кВт, сер.номер котла 7176537 
Viessmann WB3A Kombi 26кВт, сер.номер котла 7176538 
Viessmann Vitodens WB3A 35кВт, сер.номер котла 7176539 
Viessmann WB2A 26 28кВт, сер.номер котла 7176541 
Viessmann WB2A 26кВт, сер.номер котла 7176543 
Viessmann WB3A Umlauf 49кВт, сер.номер котла 7176778 
Viessmann WB3A Umlauf 66кВт, сер.номер котла 7176779 
Viessmann WB3A Umlauf 49кВт, сер.номер котла 7176780 
Viessmann WB3A Umlauf 66кВт, сер.номер котла 7176781 
Viessmann WH0A Kombi-RU 24кВт, сер.номер котла 7176788 
Viessmann WH0A Kombi-RA 24кВт, сер.номер котла 7176789 
Viessmann WS3A 26кВт, сер.номер котла 7177362 
Viessmann WH0A Kombi-RU 24кВт, сер.номер котла 7179719 
Viessmann WH0A Kombi-RA 24кВт, сер.номер котла 7179720 
Viessmann Vitopend 222-W WHSA 24кВт, сер.номер котла 7186934 
Viessmann WHSA RA 24кВт, сер.номер котла 7186935 
Viessmann Vitodens 333 WS3A 26кВт, сер.номер котла 7190614 
Viessmann WHEA Umlauf-RU 24кВт, сер.номер котла 7193245 
Viessmann WHEA Umlauf-RA 24кВт, сер.номер котла 7193246 
Viessmann WB3B 26кВт, сер.номер котла 7194468 
Viessmann WB3B 35кВт, сер.номер котла 7194469 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 19кВт, сер.номер котла 7194473 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 26кВт, сер.номер котла 7194474 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 26кВт. сер.номер котла 7194475 
Viessmann Vitodens 200 WB2B 35кВт, сер.номер котла 7194476 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 35кВт. сер.номер котла 7194477 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 45кВт, сер.номер котла 7194486 
Viessmann Vitodens 200-W WB2W 60кВт, сер.номер котла 7194487 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 80кВт, сер.номер котла 7194488 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 105кВт, сер.номер котла 7194489 
Viessmann Vitodens 300-W WB3C 13кВт, сер.номер котла 7199537 
Viessmann Vitodens 300-W WB3C 26кВт, сер.номер котла 7199539 
Viessmann Vitodens 300-W WB3C 35кВт. сер.номер котла 7199540 
Viessmann Vitopend 222-W WHSA 30кВт, сер.номер котла 7246166 
Viessmann Vitopend 222-W WHSA 30кВТ, сер.номер котла 7246167 
Viessmann Vitodens 333-F WR3C 26кВт, сер.номер котла 7246892 
Viessmann Vitodens 333-F WS3C 26кВт, сер.номер котла 7246899 
Viessmann Vitopend 100-W WHKB rla 25кВт, сер.номер котла 7247906 
Viessmann Vitopend 100-W WHKB rlu 25кВт, сер.номер котла 7247907 
Viessmann Vitopend 100-W WHKB rla 30кВт, сер.номер котла 7247908 
Viessmann Vitopend 100-W WHKB rlu 30кВт, сер.номер котла 7247909 
Viessmann Vitopend Wh2B Kombi-RLA 24кВт, сер.номер котла 7277948 
Viessmann Vitopend Wh2B Kombi-RLU 24кВт, сер.номер котла 7277949 
Viessmann Vitopend Wh2B Kombi-RLA 30кВт, сер.номер котла 7277950 
Viessmann Vitopend Wh2B Kombi-RLU 30кВт, сер.номер котла 7277951 
Viessmann Vitopend Wh2B Umlauf-RLA 24кВт, сер.номер котла 7277952 
Viessmann Vitopend Wh2B Umlauf-RLU 24кВт, сер.номер котла 7277953 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 45кВт, сер.номер котла 7373009 
Viessmann Vitodens 200-W WB2B 60кВт, сер.номер котла 7373010 
Viessmann Vitodens 100-W WB1B 26кВт, сер.номер котла 7373054 
Viessmann Vitodens 100-W WB1B 26кВт, сер.номер котла 7373055 
Viessmann Vitodens 100-W WB1B 35кВт, сер.номер котла 7373056 
Viessmann Vitodens 100-W WB1B 35кВт, сер.номер котла 7373057 
Viessmann Vitodens 222-F FS2A 26кВт, сер.номер котла 7374965 
Viessmann Vitodens 333-F FS3A 13кВт, сер.номер котла 7374969 
Viessmann Vitodens 333-F FS3A 19кВт,сер.номер котла 7374970 
Viessmann Vitodens 333-F FS3A 26кВт, сер.номер котла 7374971 
Viessmann Vitodens 333-F FR3A 19кВт, сер.номер котла 7374972 
Viessmann Vitodens 333-F FR3A 26кВт, сер.номер котла 7374973 
Viessmann Vitodens 200 WB2 Uml 6-24кВт, сер.номер котла 7382501 
Viessmann WB24 6-24кВт, сер.номер котла 7382504 
Viessmann WB24 6-24кВт, сер.номер котла 7382524 
Viessmann Vitodens WB2 E 15-60кВт, сер.номер котла 7382541 
Viessmann Vitodens 100 WB1B 19кВт, сер.номер котла 7416303 
Viessmann Vitodens 100-W WB1B 13кВт, сер.номер котла 7416307 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rla 24кВт, сер.номер котла 7427721 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rlu 24кВт, сер.номер котла 7427722 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D U-rla 24кВт, сер.номер котла 7427725 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D U-rlu 24кВт, сер.номер котла 7427726 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rlu 24кВт, сер.номер котла 7428244 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rla 30кВт, сер.номер котла 7464529 
Viessmann Vitopend 100-W Wh2D K-rlu 30кВт, сер.номер котла 7464531 
Viessmann Pendola PWK18 FLG, сер.номер котла 7520564

Датчик температуры (NTC) (накладной) 8435500 

Датчик температуры (NTC) (накладной) для газового котла Baxi

 Датчик температуры NTC представляет собой терморезистор, имеющий четкую зависимость электрического сопротивления от температуры. Устанавливается в контурах отопления и ГВС.

Подходит к моделям котлов Baxi:

MAINFOUR, ECOFOUR, FOURTECH, ECO-4S, ECOHOME, LUNA.

При необходимости возможна замена на 200025366

Датчики температуры NTC 10K. | CITYRON

Датчики температуры NTC 10 кОм, накладные, канальные, наружной температуры.

Датчик температуры NTC 10k

Существует несколько разновидностей типов чувствительного элемента для температурных датчиков, которые применяются в системах автоматизации зданий и сооружений


NTC — negative temperature coefficient — отрицательный температурный коэффициент. Это означает, что при увеличении значения температуры, сопротивление будет уменьшаться;
PTC — positive temperature coefficien — положительный температурный коэффициент. Это означает, что при увеличении значения температуры, сопротивление будет расти;
PT — платиновый датчик температуры;
Ni — никелевый датчик температуры;
KTY — кремниевый датчик температуры.

Наиболее доступные в денежном выражении датчики типа NTC.

Датчики температуры подобного типа широко используется в системах автоматизации вентиляции, обогрева воздуха, контроля температуры на улице, контроля температуры жидкости в трубе.

Канальный датчик температуры, как уже видно из названия, применяют для замера температуры в канале воздуховода приточной вентиляции

Накладной датчик температуры устанавливают на трубу с теплоносителем, что позволяет своевременно получить информацию о возможном критическом значении температуры, при котором будет высокая вероятность выхода из строя системы приточной вентиляции. Такой тип приточной вентиляции с водяным калорифером, обычно управляется собственным, например вот таким контроллером.

Датчик наружной температуры — обычно им замеряют температуру на входе в канал воздуховода, что в свою очередь дает возможность приборам автоматики сделать работу всей приточной системы более оптимизированной. Под оптимизацией понимается, энергосбережение во всех его проявлениях.

Перед выбором типа датчика, необходимо, предварительно обязательно ознакомится с описанием планируемого для использования контроллера, поддерживает ли он обработку сигнала от выбранного Вами датчика.

Так же каждый датчик температуры имеет свою таблицу сопротивлений. Это значит, что каждому значению градусов, соответствует свое значение сопротивления. Немаловажный момент и точность измерения. Рекомендуется использовать датчики температуры с точностью от 1% и выше. В этом случае вы сможете быть полностью уверены в правильных показаниях и соответственно правильной работе всех элементов вашей приточной вентиляции. И пожалуй главное, желаемая температура, будет соответствовать действительности.

выбираем внешний прибор для измерения температуры воздуха и выносной температурный вариант

Перед многими российскими жителями рано или поздно встает необходимость приобретения обогревателя. Сегодня в магазинах бытовой техники можно найти огромное количество разнообразных видов и моделей от различных производителей — как отечественных, так и зарубежных. Газовые обогреватели могут быть одноконтурными или двухконтурными, с открытой камерой сгорания или с закрытой, навесные или напольные.

Можно найти подходящий котел в соответствии с любыми требованиями и предпочтениями. Но объединяет их одно – газ, на котором работает данное оборудование. Поломка может не только серьезно нарушить работу обогревателя, но и повлечь риск для человеческой жизни. Ведь газ – это всегда опасно. Снизить вероятность возникновения неисправности поможет датчик температуры. Приборы данной принадлежности выполняют несколько важных и полезных функций, о которых мы поговорим в этой статье.

Для чего необходим?

Большинство современных моделей газовых обогревателей имеют простую и доступную систему настройки. Но каким бы легким ни было управление, оно требует постоянного внимания к регулировке. Гораздо комфортнее автоматизировать всю систему и не волноваться на ее счет. К счастью, практически все современные котлы оснащены такой возможностью. Однако авторегулятор способен корректно работать, только получая полную и достоверную информацию об окружающих условиях. Эту функцию на себя берут специальные датчики. Благо, что многие модели обогревателей имеют возможность для подключения дополнительного оборудования.

По своим предназначению и функциям датчики делятся на несколько видов.

  • Датчик тяги контролирует выход продуктов сгорания и снижает риск заполнения помещения угарным газом. Как правило, крепится к дымоуловителю.
  • Датчик пламени реагирует на отсутствие огня на горелке. Оборудование обязано как можно быстрее оповестить систему об этом факте, чтобы она перекрыла подачу газа, предотвратив тем самым его утечку.
  • Датчик давления также известен как прессостат. Снижает вероятность перегрева котла. Он реагирует на снижение давления газа или воды. Если перепады оказываются слишком большими – посылает системе сигнал, чтобы отключить обогреватель.
  • Датчик перегрева уберегает агрегат от закипания. Также имеет название «теплопредохранитель». Относится к датчикам NTC. Отключает обогреватель, когда его температура достигает критических показателей.
  • Датчики температуры информируют систему котла об условиях внешней среды и их изменениях.

В этот раз мы поговорим о последних двух видах устройства. Датчики собирают и передают автоматизированной системе информацию о температуре внутри котла и за его пределами. Располагая полным объемом данных, система способна контролировать степень нагрева контуров в котле. Многие производители обогревателей сами разрабатывают и выпускают дополнительное оборудование. Поэтому при выборе датчика лучше отдавать предпочтение тем же маркам, к которым относится и ваш котел. В таком случае не придется столкнуть с проблемой несовместимости.

Принцип работы

Аббревиатура NTC расшифровывается как «отрицательный температурный коэффициент». Он должен соблюдаться не только внутри самого котла, но и за его пределами, чтобы агрегат не работал впустую или не обогревал слишком слабо. Если речь идет о внутреннем датчике перегрева, то он помещается в обогреватель, чтобы оттуда передавать системе сведения о температурном режиме. Перегрев котла – это всегда опасно не только для него самого, но и для окружающих. Он может просто выйти из строя, а может и взорваться.

Причин для этого много, вот самые распространенные из них.

  • В отопительном контуре скопился воздух, его следует спустить.
  • Проток засорился накипью. Когда это происходит, внутри обогревателя раздаются хлопки. Накипь удаляется при помощи химикатов.
  • В помещении, где находится котел, повышенная влажность или низкая температура воздуха.
  • Засорение фильтров. Это ведет к нарушению циркуляции в отопительном контуре. Фильтры нужно прочистить или в особо запущенном случае заменить новыми.
  • В течение длительного простоя засорился насос, из-за чего нарушилась циркуляция. Насос следует разобрать и промыть.

Некоторые из этих проблем вы можете исправить самостоятельно, но лучше прибегнуть к помощи профессионалов. Теплопредохранитель отдает команду электронике отключить горелку. Также он предотвращает запуск котла до полного остывания. При этом такой датчик восстанавливается самостоятельно и возвращается к прежнему режиму работы после снижения температуры до приемлемого уровня.

Теперь перейдем к устройствам, определяющим внешнюю температуру. В основе их работы, как правило, находятся активные вещества, которые сужаются и расширяются под влиянием окружающей среды. Либо же эту функцию выполняют чувствительные полупроводники. Определяя температуру воздуха, датчик отправляет информацию на плату термостата, которая отдает команды обогревателю.

Виды

Мы уже определились, что термодатчики могут служить как для определения температуры самого котла, так и для определения температуры воздуха вокруг него. Первые из них в большинстве случаев располагаются внутри агрегата вместе с теплоносителем и не сильно отличаются друг от друга. А устройства для определения температуры воздуха можно разделить на подвиды, в зависимости от выбранных критериев.

Начнем со способа их размещения.

  • Комнатные. Как нетрудно догадаться, располагаются в помещениях. Их цель – определять температурный режим в зданиях, которые обогреваются котлом.
  • Наружные. Устанавливаются на улице, чтобы определять внешние климатические условия. Датчик реагирует на похолодания и потепления, оповещая об этом панель управления. Благодаря этому котел включается только по необходимости, в зависимости от выбранных пользователем настроек. Позволяет существенно снизить затраты газа.
  • Накладные. Также располагаются в помещениях. Такие модели прикрепляются к трубам, являющимся частью системы отопления. Для этих целей используются держатели, которые зачастую идут в комплекте с самим датчиком.
  • Погружные. Помещаются в воду, на специально отведенное место внутри обогревателя. Применяются исключительно для бойлеров, поэтому для нас интереса не представляют.

Также термодатчик отопления по способу передачи отопления может быть следующим.

  • Проводным. Подключается к электронной панели котла при помощи провода. По словам специалистов, данный способ передачи более стабильный и точный.
  • Беспроводным. Передача информации осуществляется через радиоволны. Такие датчики помимо блока определения имеют дополнительный блок, отправляющий сигналы котлу.

Также датчики разделяются по своим внутренним характеристикам. Например, самые простые модели поддерживают температурный диапазон в районе 10-40°С. Такими показателями можно ограничиться лишь в некоторых случаях. Оптимальным вариантом для дома являются датчики, чья восприимчивость температур варьируется от -10 до 70°С. Размеры комнатных устройств совсем небольшие. Примерно 3 сантиметра в длину и 2 сантиметра в ширину. Габариты выносных датчиков могут быть чуть больше, но ненамного. Производитель оснащает такие устройства повышенной защитой, повышая их прочность и устойчивость перед износом, влагой и другими природными факторами. Беспроводные термодатчики превосходят их своими размерами, потому что они, как было сказано выше, имеют дополнительные блоки для радиосвязи.

Установка

Сразу стоит обратить внимание, что работа с газовым оборудованием – дело ответственное и непростое. Это дело стоит доверять только специалистам. Многие жители нашей страны считают, что смогут сэкономить на услугах мастера, выполнив работу своими руками. Однако мельчайшая ошибка может нарушить работу всей системы, что повлечет за собой еще большие затраты.

Для начала давайте определимся с основными компонентами устройства. К ним относят сам датчик, кабельная муфта, несколько клемм для зажима электрокабеля и пластмассовый корпус, внутри которого все это находится. Прежде чем приступать к монтажу, необходимо выбрать правильное местоположение. Это особенно важно, если речь идет об уличном датчике. Для корректной работы на него не должны действовать многие внешние условия.

Во-первых, на устройство не должны попадать прямые солнечные лучи. Это относится и к комнатным датчикам, но в помещение влияние данного фактора гораздо ниже. Эксперты рекомендуют по возможности размещать термодатчики на северных или северо-восточных стенах здания. Во-вторых, уровень влажности в данном месте должен соответствовать норме. Ни в коем случае нельзя устанавливать прибор на стенах, покрытых плесенью. В-третьих, датчик предназначен для измерения точной температуры воздуха. А значит, рядом с ним не должно находиться элементов, искусственно ее повышающих. К ним можно отнести вентиляцию, дымоход или даже дверь. В-четвертых, учитывайте высоту дома. К примеру, на зданиях высотой от четырех этажей и более датчик устанавливается между вторым и третьим этажами.

Итак, допустим, вы выбрали наиболее подходящее место, переходим непосредственно к установке. Чтобы прикрепить устройство к стене, придется снять крышку. Отметьте точки для крепежных отверстий. Рекомендуется прикручивать датчик к поверхности анкерными болтами. Далее к нему необходимо подсоединить провода. Открутите специальную гайку, используемую для уплотнения кабеля. Подключите два провода и закрутите гайку обратно. Готово, можно закрывать корпус пластиковой крышкой.

Установка термопредохранителей требуется не столь часто, так как большинство современных моделей уже оснащено ими. Но случается и такое, что датчик выходит из строя, после чего нужно искать ему замену. При покупке обращайте внимание на характеристики устройства. В данном случае нас интересует только уровень температуры, так как напряжение тока для котла неважно. Многие газовые обогреватели имеют специально отведенное для датчика место. Обычно где-то на патрубке. Перед установкой следует почистить этот фрагмент котла и нанести на него термопасту.

Подключение

Данный пункт актуален для проводных типов устройств. Ведь настройка подключения беспроводных датчиков особого труда не составит. Если, конечно, термостат оснащен радиоканалом. А вот с электропроводкой всегда можно напортачить. Перво-наперво полностью отключите котел. Для соединения обогревателя с уличным датчиком используйте 30-метровый кабель. Или более короткий, если расстояние между соединяемым оборудованием не слишком большое.

Для соединения котла с комнатным датчиком будет достаточно 5-метрового провода. Толщина кабеля должна составлять примерно 2×0,5 миллиметров. О том, как подключить провода к датчику, мы рассказали в предыдущем пункте. Теперь так же присоединяем другой конец кабеля к клеммной колодке котла. Соблюдать полярность при этом необязательно.

Чтобы изолировать кабель, рекомендуется использовать герметичную муфту.

Регулировка

Управление и настройка происходят с помощью терморегулятора, который можно установить, например, в одной из комнат. Они могут быть простыми и программируемыми. С первыми все понятно, они предназначены, чтобы задавать и поддерживать определенную температуру в помещении. Программируемые регуляторы отличаются расширенным функционалом. Самая распространенная возможность таких устройств – настройка уровня влажности в доме.

Также вы можете вручную повысить/понизить температуру в помещении или температуру самого котла, задать определенный режим работы с помощью программирования, задействовать режим «комфорт» или сбросить все заданные настройки. В заключение стоит отметить, что для наиболее стабильной и безопасной работы газового котла следует использовать все виды датчиков, которые мы описали в начале статьи. Они помогут полностью автоматизировать работу обогревателя, снизить уровень потребления газа и увеличить срок службы самого агрегата.

Обзор датчиков NTC для котлов смотрите в видео ниже.

Датчики температуры пола для терморегуляторов системы «Теплый пол»

Датчики температуры являются неотъемлемой частью кабельных систем обогрева. Обычно, это так называемый терморезистор, с подключенным к нему проводом. Неспециалисты зачастую называют термостат (терморегулятор), который управляет теплым полом, датчиком. На самом деле датчик подключается к термостату и физически располагается в зоне обогрева. Для возможности замены, рекомендуется устанавливать датчик в гофрированной трубке. В этой заметке мы поговорим именно о таких датчиках, не затрагивая датчики воздуха, инфракрасные датчики и датчики влажности для кабельных системах обогрева.

Принцип работы выносных датчиков температуры теплого пола заключается в следующем. С увеличением температуры их сопротивление уменьшается. Это изменение сопротивления анализируется термостатом, результатом чего является включение нагрева теплого пола или его отключение.

Производители термостатов указывают для своих датчиков характеристику NTC (Negative Temperature Coefficient), которая характеризует обратную зависимость сопротивления от температуры. При этом сопротивление датчиков для термостатов разных фирм-производителей при одинаковой температуре зачастую разное. Характер изменения этого сопротивления при изменении температуры также может быть различным. Это означает, что датчики разных фирм обычно несовместимы друг с другом. Этот фактор необходимо учитывать, например, при замене термостата теплого пола, т.е. если вы заменили неисправный термостат на термостат другой фирмы, оставив старый датчик, существует высокая вероятность того, что система не будет работать адекватно или не будет работать вообще.

При проверке состояния самого датчика на целостность необходимо замерить его сопротивление тестером и температуру при которой производилось измерение. Эти величины нужно сравнить с параметрами, приводимыми в паспорте на термостат (датчик). Параметры некоторых датчиков приведены в таблицах ниже. Иногда значение сопротивления датчика указывается на корпусе термостата. Подробней о том, как проверить исправность датчика можно узнать в статье Как проверить теплый пол: измерение сопротивления датчика температуры.

Дополнительно отметим, что нам приходилось неоднократно сталкиваться и со случаями, когда сопротивление датчика соответствовало паспортным значениям, однако, заведомо исправный термостат не работал, или работал неадекватно. Это было связано c неработоспособностью датчика при повышении температуры.

В настоящее время есть ряд термостатов нового поколения различных фирм, которые позволяют термостатам работать с различными типами датчиков. К таким моделям можно отнести OCD5-1999 (OJ Electronics, Дания), программируемый термостат с WiFi terneo sx, программируемый терморегулятор terneo pro. Нужно только выставить в настройках термостата правильное значение сопротивления. А в этом вам помогут таблицы ниже.

Характеристики датчика температуры ETF-144/99 (термостаты OJ Electronics)

Данный датчик, пожалуй, наиболее популярен и универсален, т.к. подходит для всех комнатных моделей терморегуляторов OJ Electronics (Дания) и некоторых моделей Thermo, Energy, Elektra, Nexans, сделанных на базе термостатов OJ Electronics.

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
-10 64,0
0 38,0
10 23,3
20 14,8
30 9,7

Характеристики датчика температуры NTC15K арт. 15992125 (термостаты DEVI)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
0 42,0
20 18,0
25 15,0
50 6,0

Характеристики датчика температуры Eberle арт. 193720 (термостаты Eberle)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
5 85,3
10 66,8
15 52,3
20 41,3
25 33,0
30 26,3
35 21,1
40 17,1

Характеристики датчика температуры ENSTO (термостаты ENSTO)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
5 121
10 94
20 59
25 47
30 38
40 25
50 17
60 11

Характеристики датчика температуры AEG (термостаты AEG, Германия)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
10 66,8
20 41,3
25 33,0
30 26,3
40 17,0
50 11,3

Характеристики датчика температуры E 85 816 71 (термостаты Ebeco, Швеция)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
10 19,9
15 15,7
20 12,5
25 10,0
30 8,0

Упрощенная сводная таблица

Марка или модель термостата Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
Доступные аналоги
ABB (Германия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
ADAX (Норвегия) 22 24,0
Exolute (Bitcino, Франция) 25 100,0
Датчик SF 4х15 для моделей 540, 540S, 540r, 540 ps, UTH 620 (Caleo, Ю. Корея) 25 5,0
F190 021, F193 720 (Ceilhit, Германия) 30 26,0
Easy Control (EasyHeat, США) 23 11,0
Ebeco EB-Therm 55 и др. (Ebeco, Швеция) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
Energy TK 01-04, TK 07-08 23 10,0 R10 (DS Electronics)
ETB/ETT-16 Electrolux (Швеция) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
FEDE (Испания) 25 100
FRe 525 22,… (Eberle) 25 33
ETL-308B, NLC-527 H, SpyHeat и др. (Элтек Электроникс, Россия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
Glossa (Schneider Electric, Германия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
RTC70.26 и др. (Menred, Китай) 30 8,3
O** (OJ Electromics, Дания) 30 9,7
Raychem NRG-Temp 25? 10,0 R10 (DS Electronics)
TI 200, TI 900, TI 950 (Thermo, Швеция) 25 12.0 144-99T (OJ Electronics) и 144-99 (OJ Electronics)
TP (Национальный комфорт, Россия), I-Warm, Специальные системы и технологии, Roomstat 25 6,8
Legrand (Франция)* 25 2,0
MGU0.502 и др. (Unica, Германия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
MST-1, MST-2, PST и др. (Grand Mayer, Голландия/Китай) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
Nobo (Норвегия) 25 12.0 144-99T (OJ Electronics) и 144-99 (OJ Electronics)

*Информация любезно предоставлена нашим коллегой Юрием Антоновым.

Для вашего удобства мы собирали данные по датчикам температуры в течение многих лет и будем рады, если информация вам пригодится. В то же время любая перепечатка наших материалов на других сайтах разрешается только при условии одновременного размещения ссылок на исходный материал и наш магазин теплых полов. Спасибо за понимание!

Будем признательны за пополнение нашей базы характеристик датчиков. Если у вас есть, чем поделиться, пишите нам через форму на сайте или в комментариях к этой статье.

Датчики Ntc, датчики температуры теплоносителя в контурах котла

Запчасти для газовых котлов и колонок:

Купить запчасти для котлов. Кировоград или Кропивницкий по-новому — неоспоримый лидер в применении автономного отопления. Город полностью отапливает свои квартиры и дома автономками, в отличие от Киева, Харькова, Днепра или любого другого населённого пункта Украины. Иностранные котлы колонки идеальный способ сэкономить на отоплении и получить желаемый комфорт. Любое бытовое оборудование не может работать вечно без поломок, рано или поздно придётся ремонтировать и заменить газовые запасные части. Наши мастера получили неоценимый опыт по обслуживанию индивидуального отопления. Замена комплектующих своими руками на практике — лучший метод научиться ремонту.
Интернет-магазин «КОТЕЛ КР» представляет все возможные новые детали и узлы для ремонта котла:
  • — Теплообменники,
  • — Электронные платы,
  • — Вентиляторы котлов,
  • — Датчики,
  • — Расширительные баки,
  • — Циркуляционные насосы.
Доставка запчасти к газовым котлам колонкам по Украине на данный момент совершенно не составляет трудностей — любая курьерская служба привезёт Вам необходимую деталь практически на следующий день после отправки.
Оригинальная запасная часть по разумной цене — это наша цель. На складе всегда в наличии нужный Вам товар от ведущих производителей. Цена на сайте обновляется ежедневно и пополняется наличие. Инструкции и схемы помогут разобраться в эксплуатации, определить неисправность и правильно выбрать запчасть для ремонта Вашего газового оборудования.
Наш магазин работает 24 часа в сутки с 2009 года и всегда на связи и готов помочь при установке нужной Вам комплектующей. Форма оплаты:
  • — Наложенный платеж курьерской службой (при получении)
  • — Оплата платежной картой Приватбанка (предоплата)

График работы:

Пн.-Пт: 9:00 — 18:00
Сб.: 9:00 — 14:00
Вс.: Выходной

Если Вас интересует более подробная информация, свяжитесь с нами, и мы ответим на все Ваши вопросы по телефонам:

(097) 222-43-20
(095) 370-62-02
(063) 503-14-15

Полупроводниковые термодатчики PTC и NTC

PTC датчики применяют там, где требуется поддержание отрицательной температуры, не допуская размораживания. Например, авторефрижераторы и промышленные морозильные камеры. При обрыве связи с датчиком, контроллер считает, что температура повышается и дает исполнительный сигнал на постоянное охлаждение (включает компрессор охлаждения).
NTC датчики используются в системах, где есть опасность случайного переохлаждения продуктов (жидкости, фрукты и т.д.). Используются, например, в производстве холодильных витрин. При обрыве связи с датчиком, контроллер реагирует так, как будто измеряемая температура снижается, т.е. отключает компрессор.


Полупроводниковые датчики чаще всего выпускаются с металлической оболочкой. Помимо этого, существует множество их разновидностей (например PTC Silicon с силиконовой оболочкой или PTC PVC в ластике).

Рекомендации по монтажу и эксплуатации РТС и NTC датчиков

— Датчики РТС / NTC выпускаются во влагозащищенном корпусе, который препятствует попаданию воды внутрь защитной металлической гильзы, предохраняя чувствительный элемент датчика. Тем не менее монтировать датчики температуры рекомендуется заглушкой металлической гильзы вверх .

— Датчики температуры РТС / NTC наиболее часто выпускаются с длиной кабеля до 1,5 м. При удаленном размещении пульта управления от самого датчика, кабель удлиняют компенсационным проводом, герметизируя при этом места соединения. После удлиннения рекомендуется провести калибровку датчика с целью повышения точности замера.

— Внешние электромагнитные поля могут оказывать существенное влияние на работоспособность датчика. Поэтому при монтаже РТС датчиков, провода от места установки самого датчика до регулятора желательно прокладывать на максимально возможном удалении от источников помех. Если конструкция установки не позволяет этого сделать, то уменьшить влияние внешнего электромагнитного поля позволяет экранирование измерительного провода и последующее заземление экрана.

Физические принципы:

РТС датчики – это термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) (Positive Temperature Coefficient – положительный температурный коэффициент). Термисторы или терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых нелинейно зависит от температуры. Температурная зависимость сопротивления термистора с положительным ТКС характеризуется значительным увеличением сопротивления при достижении определенной температуры. Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, т.е. сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и уменьшается при ее увеличении. Термисторы выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок. Широкое применение термисторы нашли во всех областях автоматики, где требуется измерять, поддерживать и регулировать температуру.

Термисторы типа РТС можно разделить на две основные категории: силисторы и «защитные термисторы». Силисторы – термочувствительные силиконовые резисторы, характеризующиеся тем, что имеют положительную характеристику в температурном диапазоне до 150 °С, и отрицательную в температурном диапазоне выше 150 °С.

Наиболее стабильный ТКС (около 0,77 %/°С) силисторы имеют в области от – 60 до + 150 °С, где они наиболее часто применяются для контроля температуры. «Защитные термисторы» не используются для измерения температуры, а служат как элементы встроенной температурной защиты или в качестве предохранителей в схемах защиты от перегрузок по току и напряжению.

Производитель: 
AKO

Основы термисторов NTC и PTC

Термисторы, что это такое? Давайте начнем с их названия, которое даст нам довольно четкое представление о том, что они из себя представляют и что они делают: термистор = терморезистор. Это небольшие электронные устройства, которые реагируют на изменение температуры (в том числе окружающей среды) изменением значения своего сопротивления.

Как они это делают? Ну, есть два основных типа термисторов: NTC и PTC. Каждый из них сделан из разного материала, который определенным образом реагирует на температуру.

NTC (отрицательный температурный коэффициент) сопротивление термистора уменьшается с увеличением температуры. Выбор соответствующего номинала для схемы может сделать их идеальными для использования в качестве встроенного ограничителя пускового тока. Начиная с высокого начального сопротивления, затем будет входить пусковой ток и резко повысить температуру термистора, снизив значение сопротивления до более низкого уровня потерь мощности после того, как бросковый ток резко увеличится. При этом температура термистора будет оставаться на достаточно высоком уровне, чтобы поддерживать низкий уровень потерь мощности, пока через него протекает нормальный ток цепи, что делает их более идеальными, чем резистор с заданным значением, который не допускает более низких потерь мощности.Они также часто используются в качестве датчиков температуры в цепи.

A PTC, или положительный температурный коэффициент, сопротивление термистора будет увеличиваться при повышении температуры. Они обычно используются в качестве встроенных самовосстанавливающихся предохранителей. Их быстрое повышение сопротивления при достижении температуры Кюри или температуры переключения делает их идеальными для борьбы со сценариями перегрузки по току. Термисторы PTC уникальны тем, что они действуют аналогично термисторам NTC, при этом сопротивление падает с увеличением температуры до тех пор, пока не будет достигнута температура Кюри или температура переключения.

Прежде чем выбирать термистор, важно знать общее сопротивление (обычно измеряется при 25 ° C, что считается «комнатной температурой»), какое сопротивление вам нужно его повысить и при какой температуре, или какое сопротивление вам нужно. до и как быстро, а также множество другой информации, такой как рабочая температура, допуск сопротивления (точность) и многое другое. Многие из этих сведений можно найти в технических данных производителя в технических характеристиках деталей и на графиках, показывающих температурный коэффициент.

Готовы подобрать подходящий термистор для вашего проекта? Взгляните на широкий выбор доступных и готовых к отправке опций Digi-Key.

Об авторе

Эшли Авальт (Ashley Awalt) — разработчик технического контента, работающая в Digi-Key Electronics с 2011 года. Она получила степень младшего специалиста по прикладным наукам в области электронных технологий и автоматизированных систем в Общественном и техническом колледже Northland через стипендиальную программу Digi-Key.В настоящее время ее роль заключается в оказании помощи в создании уникальных технических проектов, документировании процесса и, в конечном итоге, в участии в создании видеоматериалов, освещающих эти проекты. В свободное время Эшли любит — подожди, а есть ли свободное время, когда ты мама?

О термисторах NTC — Датчики North Star

О термисторах NTC

Термисторы NTC являются наиболее чувствительными устройствами измерения температуры, обычно используемыми для управления измерением температуры, индикации и компенсации в диапазоне температур от -50 ° C до +150 ° C.

Термистор состоит из полупроводникового материала, который действует как термочувствительный резистор. Основная функция термистора — демонстрировать изменение сопротивления при изменении температуры тела, будь то изменение температуры окружающей среды или самонагревание, вызванное током. Измеряя сопротивление термистора в режиме без собственного нагрева, мы можем точно определить его температуру и окружающую среду. В некоторых измерительных приложениях термисторы намеренно нагреваются электрическим током в контролируемых условиях.В этом случае самонагревающийся термистор может использоваться для измерения расхода газов или жидкостей.

Термисторы NTC (отрицательный температурный коэффициент) уменьшают электрическое сопротивление при повышении температуры тела, в то время как термисторы PTC (положительный температурный коэффициент) увеличивают электрическое сопротивление с повышением температуры тела. North Star Sensors специализируется на производстве прецизионных термисторов NTC от основного сырья до готовой продукции. Каждый этап производства тщательно отслеживается и контролируется.

Термочувствительный полупроводниковый материал в термисторе NTC состоит из плотно упакованных и спеченных зерен оксидов металлов, таких как оксид марганца, оксид никеля, оксид железа и оксид меди. Эти твердые структуры полупроводниковые по отношению к электричеству, и при повышении температуры электроны имеют больше шансов оказаться в проводящей энергетической зоне материала. Вот почему электрическая проводимость увеличивается с повышением температуры тела, а электрическое сопротивление уменьшается.И наоборот, снижение температуры тела приводит к увеличению электрического сопротивления.

Эта характеристика сопротивления / температуры (R / T) термистора NTC является нелинейной, предсказуемой, воспроизводимой и может быть воспроизведена в соответствии с точными спецификациями. Поскольку характеристика R / T нелинейна, термисторы NTC обычно определяются по их характеристике «R / T curve». Значение сопротивления термистора NTC обычно указывается при 25 ° C (сокращенно «R25»). Наиболее распространенные значения R25, используемые для термисторов NTC, составляют от 100 Ом до 100 000 Ом.Могут быть произведены значения R25 от 50 Ом до 1 МОм. Могут быть указаны нестандартные термисторы NTC с точным согласованием значений сопротивления при температурах, отличных от 25 ° C.

Каждый состав или смесь термисторов NTC имеет определенное соотношение оксидов металлов, которое определяет физические размеры термистора, характеристики кривой R / T и его сопротивление при 25 ° C. Они показывают относительно большое изменение сопротивления в зависимости от температуры, обычно порядка от -3% до -6% на ° C, обеспечивая гораздо большую чувствительность или реакцию сигнала на изменения температуры по сравнению с другими датчиками температуры, такими как термопары. и RTD.

Термисторы NTC | Электронные компоненты. Дистрибьютор, интернет-магазин — Transfer Multisort Elektronik

Термисторы NTC

Что такое термистор

Термистор — это тип резистора, изготовленного из полупроводникового материала, сопротивление которого сильно зависит от температуры. В настоящее время доступно много типов термисторов , предлагаемых в различных корпусах и с параметрами, зависящими от их применения.Чем меньше размеры термистора, тем больше диапазон изменения сопротивления и, вероятно, меньше потери мощности. Термисторы SMD или термисторы в корпусах размером со спичечную головку обычно имеют очень широкий диапазон изменений сопротивления. Термисторы большого размера имеют узкий диапазон вариаций сопротивления и часто оснащены радиаторами или алюминиевыми корпусами. Многие из сегодняшних термисторов почти идентичны по внешнему виду типичному SMD-резистору.

Измерительные термисторы NTC, защитные термисторы NTC и прочие термисторы

Основное деление термисторов зависит от температурного коэффициента и их назначения в устройстве.

Термисторы NTC (отрицательный температурный коэффициент) имеют отрицательный температурный коэффициент. Они обладают высоким сопротивлением при низких температурах и низким сопротивлением после нагрева термистора. Термисторы PTC (положительный температурный коэффициент) работают наоборот, при низких температурах они имеют небольшое сопротивление, которое увеличивается с увеличением температуры термистора.

Измерительные термисторы действуют как преобразователи температуры в напряжение. Благодаря этому применению производители стремятся обеспечить повторяемость своих параметров, малые производственные допуски и линейность устойчивости к изменениям температуры. Обычно они также имеют небольшие размеры и, следовательно, небольшую тепловую инерцию. Защитные термисторы действуют как ограничители импульсного тока в электрических цепях в момент включения питания. Это термисторы NTC , которые подключены последовательно к силовой цепи.Они имеют относительно большие размеры и особую конструкцию, позволяющую отводить тепло в окружающую среду.

Для чего используются термисторы NTC и другие?

Измерительные термисторы используются в основном для измерения температуры в диапазоне приблизительно от -40 ° C до + 125 ° C. Хотя существуют и другие специальные конструкции с расширенным диапазоном, большинство популярных термисторов попадают в пределы указанного выше. Измерительные термисторы также используются в схемах температурной компенсации электронных компонентов. Защитные термисторы NTC используются для ограничения скорости увеличения тока в чувствительных электрических цепях. В прошлом они использовались в цепях, подключенных к нити ламп, где они увеличивали срок службы ламп, защищая холодную нить накала при включении питания.

Термисторы NTC и другие термисторы — основные параметры

Основными параметрами, характеризующими термистор, являются: номинальное сопротивление при 25 ° C, температурный коэффициент, температурный коэффициент сопротивления, допустимые потери мощности, номинальное напряжение, допуск, тип корпуса.

Выбор подходящего термистора для конкретного применения

Термисторы

изготавливаются для работы с различными значениями тока и напряжения, а не только для включения в цепь с безопасным напряжением. Отсюда разнообразие их корпусов и широкий диапазон размеров. Некоторые термисторы, например, используемые в автомобильной промышленности, имеют вид винта, вставленного в кожух двигателя. Выбор термистора в первую очередь будет зависеть от целевого применения.Измерительные термисторы и защитные термисторы выбираются на основе другого подхода.

Датчик NTC — термисторный датчик и датчик NTC

Характеристики термисторов NTC — CTN

В отличие от резистивных датчиков температуры, которые сделаны из металлов, термисторы NTC обычно изготавливаются из керамики или полимеров . Использование различных материалов приводит к разным температурным характеристикам, а также к другим характеристикам.

Кривые T ° / R термисторных зондов NTC — CTN

Температурная чувствительность датчика NTC выражается в «процентное изменение на градус ° C» .В зависимости от используемых материалов и специфики производственного процесса, типичные значения температурной чувствительности варьируются от -3% до -6% на ° C. В то время как большинство термисторов NTC обычно подходят для использования в диапазоне температур -55 ° C до 200 ° C, когда они дают наиболее точные показания, существуют специальные семейства термисторов NTC, которые могут использоваться при температурах, близких к абсолютному нулю (-273,15 ° C), а также специально разработанные для использования выше 150 ° С.

Как видно на рисунке, термисторы NTC имеют гораздо более крутую крутизну зависимости сопротивления от температуры, чем RTD из платинового сплава, что приводит к лучшей температурной чувствительности.Тем не менее, датчики RTD (ТЕРМОМЕТРЫ ПЛАТИНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ типа Pt100) остаются наиболее точными датчиками с точностью ± 0,5% от измеренной температуры, и они могут использоваться в диапазоне температур от -200 ° C до 800 ° C, что намного шире. диапазон, чем у датчиков температуры NTC.

Сравнение с другими датчиками температуры

По сравнению с RTD, NTC они имеют меньший размер на , более быстрый отклик, большую ударопрочность и устойчивость к вибрации при более низкой цене .Они немного менее точны, чем RTD. По сравнению с термопарами точность, полученная от обоих, аналогична; однако термопары могут выдерживать очень высокие температуры (до более 1000 ° C) и используются в таких приложениях вместо термисторов NTC-CTN, где их иногда называют пирометрами. Несмотря на это, термисторы NTC обеспечивают более высокую чувствительность, стабильность и точность, чем термопары , при более низких температурах и используются с меньшим количеством дополнительных цепей и, следовательно, с более низкой общей стоимостью.Стоимость дополнительно снижается из-за отсутствия необходимости в схемах формирования сигнала (усилители, преобразователи уровня и т. Д.), Которые часто необходимы для RTD и по-прежнему необходимы для термопар.

Опасность самонагрева

Эффект самонагрева — это явление, которое возникает каждый раз, когда через термистор NTC протекает ток. Поскольку термистор по сути является сопротивлением, он рассеивает энергию в виде тепла, когда через него протекает ток. Это тепло выделяется в центре термистора и влияет на точность измерений.. Степень, в которой это происходит, зависит от величины протекающего тока, окружающей среды (будь то жидкость или газ, есть ли поток на датчике NTC и т. Д.), Температурного коэффициента термистора и состояния термистора. Тот факт, что сопротивление датчика NTC и, следовательно, ток, протекающий через него, зависит от окружающей среды, часто используется в датчиках присутствия жидкостей, например, в резервуарах для хранения.

Тепловая мощность

Теплоемкость представляет собой количество тепла, необходимое для повышения температуры термистора 1 ° C и обычно выражается в мДж / ° C .Знание точной теплоемкости имеет большое значение при использовании датчика термистора NTC в качестве устройства ограничения пускового тока, поскольку оно определяет скорость отклика датчика температуры NTC.

Выбор и расчет кривой

В процессе тщательного выбора необходимо учитывать постоянную рассеяния термистора, тепловую постоянную времени, значение сопротивления, кривую зависимости сопротивления от температуры и допуски, а также наиболее важные факторы.

Поскольку зависимость между сопротивлением и температурой (кривая RT) сильно нелинейна, в практических конструкциях систем необходимо использовать определенные приближения.

Приближение первого порядка: Когда k — отрицательный температурный коэффициент, ΔT — это разность температур, а ΔR — это изменение сопротивления в результате изменения температуры. Это приближение первого порядка справедливо только для очень узкого диапазона температур и может использоваться только для температур, где k почти постоянен во всем диапазоне температур.


Бета-формула: Другое уравнение дает удовлетворительные результаты с точностью ± 1 ° C в диапазоне от 0 ° C до + 100 ° C.Это зависит от единственной материальной постоянной β, которую можно получить путем измерений. Уравнение можно записать в следующем виде:

Где R (T) — термостойкость T в Кельвинах, R (T 0) — эталонная точка при температуре T 0. Формула бета требует двухточечной калибровки, которая, как правило, не более точна, чем ± 5 ° C во всем рабочем диапазоне термистора NTC.

Уравнение Стейнхарта-Харта: На сегодняшний день наиболее известным приближением является формула Стейнхарта-Харта, опубликованная в 1968 году.Где ln R — натуральный логарифм температурного сопротивления T в Кельвинах, а A, B и C — коэффициенты, полученные из экспериментальных измерений. Эти коэффициенты обычно публикуются поставщиками термисторов в технических паспортах. Формула Стейнхарта-Харта обычно имеет точность приблизительно ± 0,15 ° C в диапазоне от -50 ° C до + 150 ° C, что достаточно для большинства приложений. Если требуется более высокая точность, диапазон температур следует уменьшить, и возможна точность выше ± 0,01 ° C в диапазоне от 0 ° C до + 100 ° C.


Выберите правильное приближение

Выбор формулы, используемой для расчета температуры на основе измерения сопротивления, должен основываться на доступной вычислительной мощности, а также на фактических требованиях к допускам. В некоторых приложениях приближения первого порядка более чем достаточно, в то время как в других даже уравнение Стейнхарта-Харта не соответствует требованиям, и термистор необходимо откалибровать по точкам, выполняя большое количество измерений.и создание таблицы соответствия.

Термисторы в эпоксидной оболочке

Эти термисторы NTC изготовлены из фритт оксидов металлов (марганца, кобальта, меди и никеля) в керамическом корпусе. Как правило, они обеспечивают быстрое время отклика, лучшую стабильность и позволяют работать при более высоких температурах, чем датчики NTC на дисках и микросхемах, но они более хрупкие. Обычно их закрывают стеклом, чтобы защитить от механических повреждений во время сборки и улучшить стабильность измерений.Типичные размеры варьируются от 0,075 до 5 мм в диаметре.


Дисковые термисторы и микросхемы

Эти термисторы NTC имеют металлизированные поверхностные контакты. Они больше по размеру и имеют более медленное время реакции, чем резисторы шарикового типа NTC. Однако из-за своего размера они имеют более высокую постоянную рассеяния (мощность, необходимую для повышения их температуры на 1 ° C), и, поскольку мощность, рассеиваемая термистором, пропорциональна квадрату тока, они поддерживают более высокие токи, как термисторы.Дисковые термисторы изготавливаются путем прессования смеси оксидных порошков в круглую матрицу, которая затем спекается при высокой температуре. Щепа обычно изготавливается методом ленточного формования, при котором суспензия материала распределяется в виде толстой пленки, сушится и разрезается. Типичные размеры варьируются от 0,25 до 25 мм в диаметре.


Терморезисторы NTC в стекле

Это датчики температуры NTC, запечатанные в герметичном стеклянном пузыре. Они предназначены для использования при температурах выше 150 ° C или для монтажа на печатной плате, где важна надежность.Герметизация термистора в стекле повышает стабильность датчика и защищает датчик от воздействия окружающей среды. Их изготавливают путем герметичного запечатывания резисторов типа «перламутр» NTC в стеклянной таре. Типичные размеры варьируются от 0,4 до 10 мм в диаметре.


Обозначение термистора NTC

Следующий символ используется для термистора с отрицательным температурным коэффициентом в соответствии со стандартом IEC.
Термисторы

NTC как датчики температуры | Проекты

Марк Харрис

| & nbsp Создано: 9 сентября 2020 г. & nbsp | & nbsp Обновлено: 11 января 2021 г.

Во введении к этой серии статей мы начали работу по тестированию всех доступных типов температуры, создав набор шаблонов проектов: один для аналоговых датчиков и один для цифровых датчиков.Вы можете найти эти шаблоны и реализации датчиков для этих термисторов NTC на GitHub. Как всегда, это проекты с открытым исходным кодом, выпущенные под лицензией MIT, что позволяет вам использовать их с минимальными ограничениями.

В этой статье мы начнем с нашего первого типа датчика температуры, термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Термисторы NTC, вероятно, являются наиболее часто используемым классом датчиков, поскольку они дешевы, просты в использовании и, несмотря на невысокую точность, достаточно точны для большинства приложений.

Если вы хотите приобрести термисторы NTC, зайдите в Octopart и узнайте, что есть в наличии у вашего любимого дистрибьютора. Вы также можете найти полный спектр термисторов NTC и многие десятки тысяч других компонентов и датчиков в моей библиотеке Celestial Altium, крупнейшей библиотеке с открытым исходным кодом для Altium Designer®.

В этой серии мы рассмотрим широкий спектр датчиков температуры , , рассказывая об их преимуществах и недостатках, а также об общих реализациях / топологиях их реализации.В серию войдут:

Измерение с помощью термисторов

Несмотря на то, что я только что сказал о неточности термисторов, они широко используются. В большинстве случаев точность измерения температуры не превышает нескольких градусов Цельсия. При встраивании базовой тепловой защиты или тепловой компенсации термисторы PTC или NTC достаточно хороши. Большинство 3D-принтеров используют термисторы для подогрева поверхности и горячих концов, поэтому вам необходимо откалибровать настройки температуры нити для каждого принтера.Для меня, когда я печатаю один и тот же материал с тремя разными горячими концами, у меня три температуры в диапазоне почти 10 ° C. Датчики очень дешевы в использовании, что прекрасно для недорогих устройств, особенно там, где вы можете либо откалибровать датчик в цепи во время производства, либо пользователь.

Источник: Методы уменьшения погрешности линеаризации термистора, требований к памяти и мощности в широком диапазоне рабочих температур

Стоимость термисторов компенсируется дополнительными инженерными усилиями по получению точного измерения температуры, особенно в широком диапазоне температур.Это делает их очень хорошими для приложений защиты, где приемлемо общее представление о температуре. В большинстве литий-ионных аккумуляторных батарей используется термистор 10k NTC для отключения зарядки, если элементы становятся слишком горячими, чтобы предотвратить катастрофический сбой.

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термистор NTC — это резистор, сопротивление которого падает при повышении температуры. Это позволяет с помощью обычных методов измерения сопротивления в цепи рассчитать температуру резистора.К сожалению, изменение температуры нелинейно, что означает, что вы не можете напрямую измерить изменение температуры по изменению сопротивления. Многие производители предоставят кривую зависимости сопротивления от температуры и, возможно, даже формулу для расчета температуры по сопротивлению, что означает, что микроконтроллер можно использовать для получения достаточно точных измерений. Допустим, производитель не предоставляет эту информацию. В этом случае вы можете использовать точный датчик температуры или климатическую камеру для измерения датчика в определенных заданных точках, чтобы самостоятельно определить формулу.

В этом проекте мы рассмотрим два разных термистора NTC и несколько их реализаций. Это термисторы с жестким допуском, но они все же не слишком дороги по сравнению с другими термисторами с более низким допуском.

Оба эти компонента предназначены для поверхностного монтажа; однако компоненты со сквозным отверстием легко доступны. Обычно компоненты со сквозным отверстием припаяны к концу пары проводов для дистанционного зондирования. Если вы хотите протестировать термистор на проводе, не тратя много денег, поищите датчики температуры для 3D-принтера, обычно это термистор 10K.Однако в некоторых принтерах вместо этого используются термисторы 100K.

Часть

NCP03WF104F05RL

NCP15Xh203F03RC

Измерение температуры мин.

-40 ° С

-40 ° С

Макс. Температура при измерении

+ 125 ° С

+ 125 ° С

Диапазон срабатывания

Местный

Местный

Сопротивление при 25 ° C

100 кОм

10 кОм

Допуск сопротивления

1%

1%

B Допуск значения

1%

1%

Рабочая температура

от -40 ° C до +125 ° C

от -40 ° C до +125 ° C

B0 / 50

B15 / 75

4250 К

3380 К

B25 / 75

B25 / 85

4311 К

3434 К

B25 / 100

4334 К

3455 К

Максимальная мощность (мВт)

100 мВт

100 мВт

Производитель

Мурата

Мурата

Пакет

0201

0402


Диапазон чувствительности термисторов является преимуществом перед некоторыми датчиками, которые мы рассмотрим позже.Диапазон чувствительности покрывает весь рабочий диапазон датчика, что позволяет использовать его в самых разных приложениях. Поскольку термисторы настолько просты, вы можете использовать их далеко за пределами этих номинальных диапазонов, пока ваш припой не перейдет в расплавленное состояние или тепловое сжатие не повредит устройство.

Основное различие между двумя датчиками, помимо размера корпуса, заключается в сопротивлении при 25 ° C — у нас есть термисторы NTC 100 кОм и 10 кОм, которые являются наиболее часто используемыми значениями.

Таблицы данных для этих двух датчиков выглядят довольно линейно, пока вы не поймете, что ось сопротивления является логарифмической. В линейном масштабе, как на графике ниже, мы можем видеть, что сопротивление далеко не линейное при прямом чтении.

Источник: Термисторы / Измерение температуры с помощью термисторов NTC

Мы можем разместить резистор, который соответствует сопротивлению термистора, в центре интересующего температурного диапазона параллельно термистору, чтобы сделать небольшой участок кривой более линейным.Это может упростить расчет и калибровку в линейном температурном диапазоне. Предположим, у вас есть возможность измерить полный профиль термистора для расчета значений формулы термистора, или производитель любезно предоставил их в таблице данных. В этом случае вы можете сэкономить резистор и по-прежнему иметь точное измерение во всем диапазоне.

Источник: Термисторы / Измерение температуры с помощью термисторов NTC

Реализация термистора NTC: Делитель напряжения

Самый простой способ измерить температуру — использовать делитель напряжения.Вы можете использовать термистор как верхнюю или нижнюю ножку делителя потенциала. Если вы используете термистор в качестве «верхней» ножки делителя потенциала, напряжение будет увеличиваться с увеличением температуры. Если вы используете термистор в качестве нижней ножки делителя напряжения, то напряжение будет уменьшаться с увеличением температуры.

Подходит любой метод. Однако я бы посоветовал попробовать уменьшить ток через делитель, чтобы предотвратить самонагрев термистора.В зависимости от номинала вашего термистора NTC и требований вы можете оптимизировать реализацию, изменив топологию.


В своей реализации я использую простой делитель, который не оптимизирован для какого-либо конкретного диапазона температур за счет использования верхнего делителя, соответствующего сопротивлению термистора при 25 ° C. При 25 ° C следует ожидать половину входного напряжения. Предположим, вы создали таким образом датчик температуры. В этом случае вы должны иметь представление о температурном диапазоне, с которым вы работаете, и оптимизировать сопротивление и топологию, чтобы обеспечить максимально широкий диапазон напряжений для более точного измерения температуры.

Обратите внимание, что при повышении температуры сопротивление термистора NTC будет падать. Это означает, что большая часть мощности будет падать на эталонный резистор, поскольку он имеет большее падение напряжения. Это также помогает предотвратить самонагревание и является хорошей стратегией, если мы хотим измерить температуру выше температуры окружающей среды.

Схема расположения печатной платы

Для создания печатной платы мы собираемся использовать шаблон проекта карты датчика температуры, который мы создали в предыдущей статье этой серии.Шаблон также доступен на GitHub, если вы хотите использовать его для своих датчиков.


Вы можете заметить, что названия плат такие же, как в шаблоне проекта. Это не упростит управление потенциально десятками этих плат, если все они будут иметь одинаковые имена схем и файлов печатной платы!

Я спросил своего друга Давиде Бортолами, есть ли у него способ переименовать файлы в проекте Altium, поскольку моя практика заключалась в том, чтобы удалить файл из проекта — переименовать его, а затем снова добавить в проект.Мой путь был довольно неуклюжим, поэтому Давид сразу предложил Storage Manager для переименования файлов. Вы можете найти диспетчер хранилища под кнопкой панели в правом нижнем углу Altium.


Диспетчер хранилища работает нормально, даже если у вас нет текущего проекта в репозитории системы контроля версий. Все, что нам нужно сделать, это щелкнуть правой кнопкой мыши схему или плату и нажать «Переименовать» (или нажать F2).


Это гораздо более элегантное решение, чем метод, который я обычно использовал.

Затем мы добавляем одну из приведенных выше реализаций на лист схемы. Единственное изменение, которое необходимо изменить в шаблонных частях схемы, — это подключить аналоговый выход датчика к краевому разъему карты.


Поскольку эти схемы являются несимметричными, а не дифференциальными, мы можем подключить отрицательную сторону пары к земле, а положительную сторону получить выходной сигнал от подключенного к ней делителя напряжения. Затем все, что нам нужно сделать, это обновить плату, чтобы добавить новые компоненты.

Во время работы с платой я также заполняю таблицу аналоговых каналов, которую мы поместили в шаблон, чтобы определить, какой канал использует конкретная карта датчика. Это должно снизить вероятность добавления двух датчиков, использующих один и тот же канал, в один стек.


Платы для них, конечно, невероятно просты, всего два компонента добавляются на плату. Я мог бы разместить оба датчика на одной плате, но я хочу, чтобы это было по одному датчику на каждой плате. Благодаря тому, что каждая реализация датчика изолирована от собственной печатной платы, ни один датчик не будет влиять на результаты других датчиков, поскольку они используют одну плату.


Плата термистора 100k NTC по существу идентична остальным компонентам резистора и термистора. Шаблон проекта подготавливает легкую работу по созданию серии очень похожих печатных плат.


Реализация NTC: добавление параллельного резистора

Как упоминалось выше, мы можем добавить резистор параллельно термистору NTC в нашем делителе напряжения. Это поможет линеаризовать часть делителя напряжения. Наличие линейного вывода для интересующего диапазона температур может быть полезно, если вы не можете запустить алгоритм на собранных данных, чтобы преобразовать значение в точную температуру.Это также может быть полезно, если у вас нет средств для точного сбора необходимых данных для определения значений для алгоритма. Для линейного участка диапазона температур потребуется показание напряжения, которое можно интерпретировать напрямую как разность температур.


Для этой реализации я просто добавляю параллельный резистор, который будет линеаризовать термистор при температуре около 25 ° C. Ваша реализация должна соответствовать сопротивлению термистора NTC в центральной точке диапазона температур, который вы пытаетесь измерить.

Я поместил два резистора 10K 0603 вместе для этой реализации, так как не ожидаю какой-либо измеримой разницы в физическом положении параллельного резистора к термистору. Если бы у нас были достаточно точные приборы, мы могли бы почувствовать тепло от параллельного резистора, нагревающего термистор, если бы они были близко друг к другу. Тем не менее, это будет такая исчезающе маленькая сумма, что не будет иметь никакого значения для любого реального приложения.


Реализация NTC: добавление повторителя напряжения

Для повышения стабильности схемы мы также можем использовать операционный усилитель в качестве повторителя напряжения.Это также может дать нам дополнительную точность в зависимости от того, как реализован вывод, измеряющий напряжение. Микроконтроллер или выделенный АЦП будет иметь некоторое сопротивление относительно земли, которое обычно очень велико, но он все равно будет действовать как резистор, параллельный нашему делителю напряжения. Используя операционный усилитель с буфером / повторителем напряжения, мы можем изолировать вывод микроконтроллера от делителя напряжения.


Я использую относительно недорогой буферный усилитель для этой схемы. Инструментальный усилитель будет стоить примерно столько же.Стоит отметить, что некоторые аналоговые и цифровые датчики, которые мы рассмотрим позже в этой серии, стоят меньше, чем просто буферный усилитель, и имеют большую точность и линейность, чем термисторы с PTC или NTC. Таким образом, хотя эта схема должна обеспечивать более точное считывание, она, вероятно, не будет иметь большого смысла в реальной реализации устройства, если вы не считываете термистор с внешнего устройства / оборудования, где вы не можете изменить чувствительный элемент.

Вы также можете использовать для этого операционный усилитель общего назначения с меньшими затратами.Буферные усилители имеют коэффициент усиления, равный единице, поэтому подключение обратной связи не требуется — и, что более важно, они имеют исключительно высокое входное и выходное сопротивление. Этот высокий импеданс по сравнению с обычным операционным усилителем обеспечивает большую точность при считывании показаний такого делителя напряжения. При этом такой буферный усилитель является огромным излишеством для термистора NTC, поскольку он более чем способен обрабатывать сигналы ГГц.

Печатная плата для реализации повторителя напряжения следует тому же общему стилю, что и другие, с буферным усилителем и резистором делителя на противоположной стороне теплового разрыва.Опять же, я бы не ожидал, что будет какое-либо измеримое тепло от буферного усилителя, проводимого к термистору, если они будут размещены вместе. Эта конструкция продолжает тему сохранения только чувствительного элемента внутри зоны термического разрыва, чтобы все наши измерения были согласованными и не искажались другими компонентами, находящимися поблизости.


Другие варианты: мост Уитстона

Вы также можете использовать мост Уитстона для еще более точного измерения термистора.Однако я не собираюсь реализовывать это для термистора NTC в этой серии. В статье о температурном датчике сопротивления (RTD) вы узнаете больше о реализации моста Уитстона. Хотя термистор, установленный правильно и используемый с правильной формулой, может быть довольно точным, использование моста Уитстона на относительно неточном датчике не стоит времени и затрат на внедрение. Результаты простых приложений, описанных выше, позволят вам получить максимальную отдачу от термистора NTC.

Проверьте сами платы термисторов NTC

Эти тестовые карты датчиков имеют открытый исходный код, проверьте репозиторий на GitHub, чтобы загрузить дизайны и использовать их самостоятельно. Если вы хотите оценить некоторые термисторы NTC, файлы проекта для этих плат сэкономят ваше время. Вы также найдете все сенсорные карты, которые мы разрабатываем во время этой серии, в том же репозитории GitHub, так что вы можете получить представление о том, что будет дальше в этой серии, проверив репозиторий!

Хотите узнать больше о том, как Altium может помочь вам в разработке вашей следующей печатной платы? Поговорите со специалистом Altium.

Датчик температуры (NTC) | НАРОМ

В CanSat используется датчик температуры NTCLE203E3103JBO, произведенный Vishay / BC components. Это термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Теплопроводность увеличивается с повышением температуры. Большинство керамических материалов демонстрируют такое поведение. Однако другие материалы будут вести себя противоположно: с повышением температуры проводимость снижается. Поэтому большинство термисторов NTC сделаны из полупроводниковых материалов, что-то среднее между изолятором и проводником, с некоторыми особыми качествами.

Проще говоря, когда материал нагревается, электроны в материале получают энергию, так что еще больше электронов может перемещаться, таким образом, материал может легче проводить электричество. Когда материал может легче проводить электричество, его сопротивление уменьшается. Следовательно, повышение температуры приведет к снижению сопротивления. Эта обратная зависимость является причиной того, что этот датчик называется резистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

Измерительная цепь NTC.

На плате датчика датчик температуры соединен последовательно с резистором (R1), который имеет постоянное сопротивление f.ex. 10 кОм, как показано на упрощенной схеме, показанной на рисунке справа. составляет 5 В или 3,3 В в зависимости от того, какую плату Arduino вы используете. Для щита CanSat и Arduino Uno это 5 В. При последовательном соединении резисторов ток в цепи везде будет одинаковым. Общее сопротивление в цепи можно рассчитать по:

Ток в цепи

Тот же самый ток, течет через фиксированный резистор и через NTC, создавая напряжение на NTC.Это можно представить в следующем уравнении:

Из приведенного выше уравнения можно найти выражение для:

И, следовательно,

и, наконец,

.

Для получения полной передаточной функции вам также потребуется соотношение между температурой и сопротивлением датчика (). Вы можете найти это в таблице данных датчика.

Здесь вы можете найти пример того, как написать код для преобразования напряжения датчика в температуру C, используя уравнение Стейнхарта-Харта из таблицы данных датчика.Обратите внимание, что значение постоянного резистора в этом примере, константы уравнения и разрешение АЦП (10 или 12 бит), возможно, необходимо отрегулировать в соответствии с вашим конкретным случаем.

Измерение температуры и применение термисторов NTC —

Когда я говорю «датчики температуры», вы, скорее всего, подумаете о термопарах. Но сегодня я хотел бы обсудить термисторы NTC. Медицинским приборам необходимо регулярно измерять температуру. Часто инженеры упускают из виду или недооценивают присущие им проблемы.Независимо от того, разрабатываете ли вы возможности измерения и контроля температуры или просто временно налаживаете испытательный стенд, стоит подумать о том, как будут работать измерения устройства.

Основная идея заключается в том, чтобы прикрепить датчик температуры к месту на устройстве, где тепло будет обмениваться с предметом, температуру которого мы хотим измерить. Проблемы возникают, когда этот путь недостаточно доминирует над паразитными путями к другим источникам тепла. Например, особенно сложно измерить температуру газа; часто провода датчиков переносят больше тепла, чем ожидается при обмене с газом.Кроме того, сочетание этих тепловых сопротивлений с тепловыми массами различных элементов тракта может привести к тому, что система будет слишком медленной для измерения интересных переходных процессов.

Это резисторы, зависящие от температуры, и они бывают двух основных типов: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Хотя устройства PTC полезны для многих приложений, я собираюсь ограничить этот разговор разнообразием NTC.

Термисторы NTC являются относительно недорогими устройствами и бывают разных форм и размеров, от небольших устройств, установленных на печатных платах (PCB), до герметизированных стеклом пластин с проводными выводами.В отличие от термопар, им не нужен холодный спай, а их большое изменение сопротивления делает их довольно шумоустойчивыми без необходимости усиления. С другой стороны, их соотношение температуры и сопротивления раздражающе нелинейно.

Температура и сопротивление

Термисторы NTC точно аппроксимируются уравнением Стейнхарта-Харта (S-H). Поначалу это кажется математически некрасивым, но как только вы преодолеете натуральный логарифм и обратную связь с абсолютной температурой, на самом деле это просто полином третьего порядка.

Обратите внимание, что традиционная форма уравнения не включает квадратичный член. Я обнаружил, что добавление одного часто улучшает общую точность.

Чуть более простой вариант — уравнение бета термистора. Это просто частный случай уравнения SH, где квадратичные и кубические члены удалены. Преимущество этого уравнения в том, что вы можете получить разумную точность вычислений только с двумя параметрами. Их номинальные значения часто указаны в технических паспортах термисторов.

Это снова то же уравнение, но в форме, которая легко сравнивается с S-H.

Типовая схема
Типичная реализация схемы термистора NTC представляет собой просто резисторный делитель, образованный термистором и эталонным резистором. Эталонный резистор обычно выбирается равным сопротивлению термистора в температурной точке в пределах интересующего диапазона. Часто используется 25 ° C, поскольку сопротивление при этой температуре обычно является параметром обычных термисторов.

Эта схема не очень линейна, но при тщательном выборе эталонного резистора она может быть достаточно хорошей для многих приложений. Обратите внимание, что эталонный резистор так же важен для стабильности и повторяемости схемы, как и термистор. Мы должны следить за начальным допуском резистора, а также его температурным коэффициентом.

Варианты этой схемы включают добавление конденсатора фильтра для снижения высокочастотного шума и замену термистора и резистора местами, тем самым создавая напряжение, которое вместо этого увеличивается с температурой.

Во многих приложениях этот делитель дискретизируется напрямую аналого-цифровым преобразователем (АЦП) для достижения логометрических измерений для дальнейших вычислений во встроенном ПО. Выход делителя также может подаваться непосредственно в цепи ниже по потоку для систем управления с обратной связью или блокировок.

Линеаризация

Первоначальной проблемой термисторов NTC является нелинейный отклик. Преобразование выходного напряжения схемы делителя для точного измерения температуры часто воспринимается как непростая задача.

Вот несколько стратегий, которые я успешно использовал в порядке возрастания сложности:

Для многих приложений нас интересует только одна температура. В этих ситуациях можно выбрать эталонный резистор для достижения желаемого порогового напряжения при этой температуре. Во многих случаях это все, что нам нужно. Иногда порог может быть реализован во встроенном ПО либо как жестко запрограммированное значение для достижения номинальной точности, либо как калиброванное значение для максимальной точности в этой единственной точке.

Если точность не является первоочередной задачей, может быть достаточно линейной аппроксимации выхода делителя. При тщательном выборе эталонного резистора можно определить ограниченный диапазон температур с довольно низкой погрешностью, но погрешность будет постоянно увеличиваться за пределами этого диапазона. Часто это приемлемо: дает хорошую точность вокруг интересующей точки, но все же дает представление о том, насколько далеко от этой точки находится текущее показание.

На следующем графике показан пример ошибки измерения температуры при использовании простой линейной аппроксимации напряжения делителя, оптимизированной для 25 градусов Цельсия.Подгонка действительно довольно хороша между 20 C и 30 C.

  • Интерполированная таблица поиска

Обычный подход для достижения хорошей точности при линеаризации термисторов NTC — это просто программировать в указанной таблице поиска зависимости сопротивления от температуры (LUT) от производителя. Это можно использовать с любым желаемым разрешением, а затем можно достичь дальнейшего разрешения с помощью линейной интерполяции между точками. Хорошая стратегия — реализовать LUT как значение АЦП в зависимости от температуры.Это просто с вычислительной точки зрения, но предполагает, что приложение в порядке с естественными вариациями, которые происходят от части к части. Если допуск детали приводит к неприемлемой точности, тогда потребуется индивидуальная калибровка, и LUT больше не будет хорошим выбором.

Следующий уровень точности может быть достигнут путем реализации бета-уравнения термистора. Как правило, в разумных пределах температура может опуститься ниже половины градуса Кельвина. Вычислив пользовательское значение бета-версии, вы можете выбрать, где оптимизировать точность.Как правило, это бета-значение будет рассчитываться пользователем на основе реальных данных калибровки, хотя использование значения из таблицы (т.е. номинального) может по-прежнему обеспечивать достаточную точность для многих приложений. Если в вашем микроконтроллере есть математический сопроцессор, он все равно может быть достаточно быстрым для вычислений. Рассмотрим LUT для перехода от чтения АЦП к значению журнала как гибридное решение.

Окончательный скачок в точности — особенно в широком диапазоне температур — может быть достигнут за счет полномасштабной реализации уравнения S-H.Обычно это идет рука об руку с необходимостью выполнения многоточечной калибровки, но я использовал этот подход в прошлом для генерации LUT во время инициализации вместо копирования большой таблицы данных в мой исходный код.

Вариант уравнения S-H, который я предпочитаю, заключается в использовании журнала отношения сопротивления термистора к номинальному значению резистора, а не только журнала сопротивления термистора. Это удобно, потому что я могу легко вычислить это по своему значению АЦП. В этой ситуации лучше всего включить все четыре термина.

Калибровка

Как я уже упоминал, для достижения последнего скачка точности потребуется некоторая калибровка. Используемая стратегия линеаризации определит, сколько точек температуры потребуется.

По сути, калибровка заключается в применении известной температуры и последующей настройке параметров схемы или программного обеспечения на основе измеренного отклика. Применение известной температуры — это двухэтапный процесс. Сначала мы применяем откалиброванный датчик к нашей системе, а затем мы контролируем температуру нашей системы, пока откалиброванный датчик не покажет желаемое значение.После достижения значения мы проверяем состояние датчика, который пытаемся откалибровать. Мы повторяем этот процесс для необходимого количества температурных точек. Калиброванный датчик может быть приспособлением, изготовленным с другим термистором, который мы отправили в лабораторию, отслеживаемую Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) для измерения в нашем интересующем диапазоне, или термистором PTC типа PT100, который также был откалиброван в NIST. .

Один из примеров настройки калибровки включает временное применение откалиброванного датчика к нашему устройству и изменение его собственной температуры.Другой пример — применить откалиброванный датчик к водяной бане с мешалкой и вставить в нее часть или все наше устройство.

Во время калибровки нам также необходимо продумать желаемые и паразитные источники тепла и связанные с ними сопротивления теплового тракта. Каким бы замечательным мы ни считали откалиброванный датчик, он не даст хороших результатов, если мы не сможем обеспечить его надежное равновесие с правой частью нашего устройства. Кроме того, для каждой точки калибровки мы должны подождать достаточно времени, чтобы все термоэлементы достигли своей конечной температуры.В зависимости от задействованных тепловых масс это может занять много минут или, возможно, гораздо больше.

Если точность в одной точке — это все, что требуется — потому что мы просто используем пороговое значение в нашем устройстве — тогда все, что требуется, — это одно калибровочное измерение в этой точке.

Если мы используем бета-подход, то требуется минимум два балла. Для вычисления бета-коэффициента хорошим методом является линейная регрессия между обратной температурой и натуральным логарифмом отношения сопротивлений.Это даст коэффициент смещения и линейный коэффициент. Обратная величина линейного коэффициента — это наше новое бета-значение.

Калибровка по полному уравнению S-H не сильно отличается от бета-калибровки, но потребуется больше точек в пределах интересующего диапазона. Выполнение многоточечной калибровки обычно выполняется с помощью автоматизированной испытательной установки. По этой причине мне нравится использовать около десяти точек. Регрессия методом наименьших квадратов с четырьмя параметрами — хороший способ вычислить параметры S-H.

Одна важная вещь, которую следует помнить, если вы рассчитываете параметры калибровки, заключается в том, что вам может потребоваться выполнить окончательную температурную развертку QC, чтобы убедиться, что система после калибровки выполняет измерения с требуемой точностью.

Outro

Я надеюсь, что из этого обсуждения я напомнил вам несколько приемов, связанных с измерением температуры и применением термисторов NTC. Эти устройства недорогие, универсальные и могут использоваться для точных измерений.

Иллюстрации: StarFish Medical

Кеннет МакКаллум, PEng, является главным инженером-физиком в Starfish Medical.Он работает над разработкой медицинских устройств и любит моторы, двигатели и поезда, а также батареи, которые питают их. Его блоги входят в наши ежегодные списки самых читаемых блогов.



.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *