Терморезисторы с отрицательным ткс. Терморезисторы с отрицательным ТКС: принцип работы, характеристики и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое терморезистор с отрицательным ТКС. Как работают NTC-термисторы. Для чего используются терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Какие основные параметры и характеристики имеют NTC-термисторы. Где применяются терморезисторы с ОТКС.

Содержание

Принцип работы терморезисторов с отрицательным ТКС

Терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ОТКС или NTC) представляют собой полупроводниковые резисторы, сопротивление которых уменьшается с ростом температуры. Их принцип работы основан на свойствах полупроводниковых материалов изменять свою проводимость при изменении температуры.

Зависимость сопротивления NTC-термистора от температуры имеет экспоненциальный характер и описывается формулой:

R = R0 * exp(B * (1/T — 1/T0))

где R — сопротивление при температуре T, R0 — номинальное сопротивление при температуре T0, B — характеристическая температура материала (коэффициент чувствительности).

Основные характеристики и параметры NTC-термисторов

Ключевыми параметрами терморезисторов с отрицательным ТКС являются:

Номинальное сопротивление (Rн) — сопротивление при стандартной температуре (обычно 25°C)
Температурный коэффициент сопротивления (α) — относительное изменение сопротивления при изменении температуры на 1°C
Постоянная B — характеризует чувствительность термистора
Максимальная мощность рассеяния (Pmax) — допустимая мощность при номинальной температуре
Диапазон рабочих температур

Номинальное сопротивление NTC-термисторов может варьироваться в широких пределах — от единиц Ом до нескольких МОм. Температурный коэффициент обычно составляет от -2% до -6% на градус Цельсия. Постоянная B определяется материалом термистора и лежит в диапазоне 2000-5000K.

Области применения терморезисторов с отрицательным ТКС

Благодаря своим характеристикам, NTC-термисторы широко применяются в различных областях:

Измерение и контроль температуры в диапазоне от -60°C до +180°C
Температурная компенсация в электронных схемах
Ограничение пусковых токов в источниках питания
Датчики температуры в автомобильной электронике
Системы контроля температуры в бытовой технике

Особенно эффективно использование NTC-термисторов для прецизионного измерения температуры в медицинской технике, промышленной автоматике и научном оборудовании.

Конструктивное исполнение NTC-термисторов

Терморезисторы с отрицательным ТКС выпускаются в различных конструктивных исполнениях:

Бусинковые — миниатюрные термисторы для быстродействующих измерений
Дисковые — для измерения температуры поверхностей
Стержневые — для измерения температуры жидкостей и газов
SMD-исполнение — для автоматизированного монтажа на печатные платы
Эпоксидные — влагозащищенные термисторы

Выбор конструкции зависит от конкретного применения и условий эксплуатации. Например, бусинковые термисторы обеспечивают минимальное время отклика, а эпоксидные устойчивы к воздействию влаги.

Преимущества и недостатки NTC-термисторов

Основные достоинства терморезисторов с отрицательным ТКС:

Высокая чувствительность к изменению температуры
Широкий диапазон номинальных сопротивлений
Небольшие размеры и масса
Простота применения
Низкая стоимость

К недостаткам можно отнести:

Нелинейность характеристики
Ограниченный температурный диапазон
Саморазогрев при протекании тока

Однако в большинстве применений преимущества NTC-термисторов перевешивают их недостатки.

Расчет и выбор NTC-термисторов

При выборе терморезистора с отрицательным ТКС необходимо учитывать следующие факторы:

Требуемый диапазон измеряемых температур
Необходимую точность измерений
Быстродействие
Условия эксплуатации (влажность, вибрации и т.д.)
Конструктивные ограничения

Для расчета параметров измерительной схемы с NTC-термистором обычно используют уравнение Стейнхарта-Харта, позволяющее с высокой точностью аппроксимировать зависимость сопротивления от температуры:

1/T = A + B*ln(R) + C*(ln(R))^3

где T — температура в Кельвинах, R — сопротивление термистора, A, B, C — коэффициенты, определяемые калибровкой.

Новые разработки в области NTC-термисторов

Современные тенденции в развитии терморезисторов с отрицательным ТКС включают:

Создание многослойных чип-термисторов для поверхностного монтажа
Разработку термисторов с улучшенной долговременной стабильностью
Расширение температурного диапазона
Уменьшение размеров при сохранении характеристик
Создание специализированных термисторов для автомобильной электроники

Например, новая разработка АО «НИИ «Гириконд» — многослойные термисторы в чип-исполнении ТР-19 с номинальным сопротивлением от 47 Ом до 1 МОм и рабочим диапазоном температур от -60°C до +125°C.

Применение NTC-термисторов в автомобильной промышленности

В современном автомобиле используется до 30 NTC-термисторов для различных задач:

Контроль температуры двигателя и трансмиссии
Управление климатической системой
Мониторинг температуры аккумулятора
Контроль температуры выхлопных газов
Защита электронных компонентов от перегрева

Особенно важную роль NTC-термисторы играют в электромобилях и гибридных автомобилях для контроля температуры батарей и силовой электроники.

Применение в медицинской технике

В медицинском оборудовании NTC-термисторы используются для:

Измерения температуры тела
Контроля температуры в инкубаторах
Мониторинга температуры в аппаратах ИВЛ
Термостатирования биохимических анализаторов

Высокая точность и быстродействие NTC-термисторов позволяют создавать надежные медицинские приборы для диагностики и терапии.

Особенности применения в системах промышленной автоматики

В промышленных системах терморезисторы с отрицательным ТКС применяются для:

Контроля температуры в технологических процессах
Защиты электродвигателей от перегрева
Измерения температуры в системах вентиляции и кондиционирования
Мониторинга температуры в силовой электронике

Для промышленного применения выпускаются специальные серии NTC-термисторов в прочных корпусах, устойчивых к агрессивным средам и вибрациям.

Терморезисторы с отрицательным ТКС / Нелинейные полупроводниковые резисторы / Продукция / АО «НИИ Гириконд»

Раздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ РЕЗИСТОРЫ

Терморезисторы с отрицательным температурным
коэффициентом сопротивления

        Терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ОТКС) имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, при этом значения номинального сопротивления можно изменять в очень широких пределах (от единиц Ом до единиц МОм).
        Области применения: измерение и регулирование температуры (в частности, в качестве высокостабильных датчиков температуры), температурная компенсация элементов электрических цепей в диапазоне — 60 °С …
+ 180 °С, а также ограничение пусковых токов систем (например, в источниках питания) на рабочий
ток 0,2 …15 А.
        АО «НИИ «Гириконд» разрабатывает и производит терморезисторы в различном конструктивном исполнении, ведутся разработки терморезисторов в чип исполнении.

Основные параметры и характеристики

R_н — номинальное сопротивление — сопротивление терморезисторов при определенной температуре окружающей среды, обычно — это 25°С или 20°С.
α — температурный коэффициент сопротивления — характеризует изменение сопротивления терморезистора в % при изменении температуры на 1 градус, обычно указывается для той же температуры, что и номинальное сопротивление.
Постоянная В — величина, характеризующая температурную чувствительность терморезисторов в определенном диапазоне температур. Определяется физическими свойствами полупроводникового материала, вычисляют по формуле:
,
где R₁ — сопротивление терморезистора, измеренное при температуре Т₁, Ом;
R₂ — сопротивление терморезистора, измеренное при температуре Т₂, Ом.
Р_мах — максимальная мощность рассеяния — это допустимая мощность при температуре 25°С (или другой указанной в ТУ), при которой в течение заданного времени (минимальной наработки) параметры терморезисторов остаются в пределах норм, установленных в ТУ.

ТЕРМОРЕЗИСТОРЫ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ТКС
Тип	Номинальное сопротивление (Т=25°С)	ТКС % на 1°С, (Т=25°С)	Постоянная «В», К	Макс. мощность рассеяния, Вт	Максимальный ток, А (Т=25°С)	Конструкция
ТР-1	15 кОм 33 кОм	-(4,1±0,2) -(4,2±0,2)	3200…3600 (-60…0)°С 3470…3900 (0…150)°С	0,05	–	Бусинковые
ТР-2	1,0 кОм …1 МОм	-(2,9±0,35) … -(4,8±0,35)	3200…3600 (-60…0)°С 2270…4580 (0…155)°С	0,02	–	Бусинковые
ТР-4	1,0 кОм	-(2,0±0,2)	1600…1960 (0…+200)°С	0,09	–	Бусинковые
ТР-15	1,0 … 2200 Ом	-3,27 … -4,50	3000…4000 (-25…155)°С	0,5…4,0	0,15 … 11	Дисковые выводные
ТР-16	1,0 … 330 Ом	-3,37 … -4,39	2650…4000 (-60…0)°С 2900…3900 (0…155)°С	0,8…5,4	0,5 … 17	Дисковые выводные
ТР-19 НОВАЯ РАЗРАБОТКА	47 . .. 1000000 Ом	±5	2500 … 5000 (-60 … 125)°С	0,3; 0,8	—	Многослойные терморезисторы в ЧИП-исполнении

НОВАЯ РАЗРАБОТКА

МНОГОСЛОЙНЫЕ ТЕРМОРЕЗИСТОРЫ В ЧИП-ИСПОЛНЕНИИ ТР-19

Терморезисторы с отрицательным ТКС / Нелинейные полупроводниковые резисторы / Продукция / Гириконд

АО «НИИ «Гириконд» разрабатывает и производит терморезисторы в различном конструктивном исполнении, ведутся разработки терморезисторов в чип исполнении.

ТЕРМОРЕЗИСТОРЫ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ТКС
Тип	Номинальное сопротивление (Т=25°С)	ТКС % на 1°С, (Т=25°С)	Постоянная «В», К	Макс. мощность рассеяния, Вт	Максимальный ток, А (Т=25°С)	Конструкция
ТР-2	1,0 кОм…1 МОм	-(2,9±0,35) … -(4,8±0,35)	3200…3600 (-60…0)°С 2270…4580 (0…+155)°С	0,02	–	Бусинковые
ТР-15	1,0…2200 Ом	-3,27…-4,50	3000…4000 (-25…+155)°С	0,5…4,0	0,15…11	Дисковые, выводные
ТР-16	1,0…330 Ом	-3,37…-4,39	2650…4000 (-60…0)°С 2900…3900 (0…+155)°С	0,8…5,4	0,5…17	Дисковые, выводные
ТР-19	47. ..1000000 Ом	-2,81…-5,62	2500…5000 (-60 … +125)°С	0,3; 0,8	—	Многослойные терморезисторы в ЧИП-исполнении
ТР-20	1…68 Ом	-3,0…-4,4	2650…3900 (-60 … +85)°С	1,6…5,4	1,7…17	Дисковые,выводные
ТР-21	0,015…470 кОм	-3,4…-5,2	3000…4600 (-60 …+85)°С	0,3…0,4	—	Дисковые, выводные
ТР-22 Новая разработка!	10 кОм	-4,33	3850 (-60 . .. +125)°С	0,04		чип-исполнение

Что такое термистор NTC

Термисторы представляют собой чувствительные к температуре элементы, изготовленные из полупроводникового материала, который был спечен для отображения больших изменений сопротивления пропорционально небольшим изменениям температуры.

Это сопротивление может быть измерено с помощью небольшого и измеренного постоянного тока, пропущенного через термистор для измерения возникающего падения напряжения.

Эти твердотельные датчики температуры фактически действуют как электрические резисторы, чувствительные к температуре. Отсюда и название, понятное сочетание слов термальный и резистор. Ametherm специализируется на термисторах NTC или с отрицательным температурным коэффициентом.

Термисторы представляют собой невероятно точную категорию датчиков температуры.

«Спрос на термисторы также увеличился в автомобильной промышленности, особенно в таких приложениях, как трансмиссия, безопасность и управление, а также автомобили с альтернативным топливом из-за изменения государственных стандартов и моделей спроса со стороны конечных пользователей. Всего в автомобиле используется 30 термисторов, включая 20 датчиков с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) и 5 датчиков с положительным температурным коэффициентом (PTC). Термисторы в настоящее время являются стабильно растущим рынком, и ожидается, что такая же тенденция сохранится и в ближайшие годы». Датчики онлайн

Термисторы NTC представляют собой нелинейные резисторы, характеристики сопротивления которых изменяются в зависимости от температуры. Сопротивление NTC будет уменьшаться при повышении температуры. Способ уменьшения сопротивления связан с константой, известной в электронной промышленности как бета или ß. Бета измеряется в °К.

70048
Температурная компенсация
Контроль температуры
Вы можете легко рассчитать сопротивление термисторов NTC при заданной температуре, используя бета, но есть еще более точный способ сделать это, используя уравнение Стейнхарта и Харта. Термисторы NTC также являются отличной альтернативой полупроводниковым схемам для решения проблем, связанных с температурой. Их можно легко использовать для расчета температурного коэффициента. Мы предоставим вам рекомендации по использованию термисторов NTC для достижения максимально точных измерений.
«Термисторы — это недорогие, легкодоступные датчики температуры. Они просты в использовании и адаптируются. Цепи с термисторами могут иметь разумное выходное напряжение, а не выходное напряжение в милливольтах, которое есть у термопар. Благодаря этим качествам термисторы широко используются для простых измерений температуры. Они не используются для высоких температур, но в температурных диапазонах, в которых они работают, они широко используются». Bucknell University
Некоторые базовые термины могут быть полезны для понимания термисторов и их потенциального использования. Во-первых, стандартная эталонная температура обычно составляет 25°C или температура корпуса термистора, когда видно предполагаемое сопротивление нулевой мощности. Это сопротивление при нулевой мощности представляет собой значение сопротивления термистора постоянному току при измерении при определенной температуре с достаточно низким рассеиванием мощности термистором для любого дальнейшего снижения мощности, приводящего не более чем к 1/10 конкретного допуска измерения или меньшему из них. ноль целых один процент изменения сопротивления.
Коэффициент сопротивления – это характеристика, определяющая отношение сопротивления нулевой мощности термистора при 125° к сопротивлению при 25°C. Максимальная рабочая температура — это самая высокая температура тела, при которой термистор будет работать с приемлемой стабильностью в течение продолжительного периода времени.
Эта температура не должна превышать максимальное заданное значение. Аналогичным образом, максимальная номинальная мощность термисторов — это самая высокая мощность, при которой термистор будет работать в течение определенного периода времени, сохраняя при этом стабильность.

Термисторы Ametherm с отрицательным температурным коэффициентом:
Доступны различные конструкции, подходящие практически для любого желаемого применения
Создан с использованием лучших материалов высокой чистоты для надежных результатов, на которые вы можете положиться
Возможность настройки в соответствии с вашими потребностями

Датчики температуры | Термисторы NTC
Термисторы NTC | Эпоксидная смола
Термисторы Thermometrics NTC | Взаимозаменяемые термисторы с эпоксидной смолой типа 65
Thermometrics Взаимозаменяемые термисторы с эпоксидной смолой типа 65 NTC представляют собой сменные термисторы с эпоксидным покрытием и никелевыми проводами с толстой изоляцией изомида. Они обеспечивают точное измерение температуры, контроль и компенсацию при использовании в диапазоне от -40°C до 105°C (от -40°F до 221°F) и высокую чувствительность более -4%/°C при 25°C (77°F). °F).
Термисторы Thermometrics NTC | Сменный эпоксидный тип 95
Thermometrics Термисторы NTC типа 95 представляют собой взаимозаменяемые термисторные микросхемы NTC с эпоксидным покрытием и проводами из луженой меди, луженого сплава или ПТФЭ. Они подходят для измерения, контроля и компенсации температуры в диапазоне от -112°F до 302°F (от -80°C до 150°C) с взаимозаменяемостью до ±0,18°F (±0,1°C).
Термисторы Thermometrics NTC | Взаимозаменяемые термисторы с эпоксидной смолой типа SC
Thermometrics Взаимозаменяемые термисторы с эпоксидной смолой типа SC NTC представляют собой сменные термисторы с никелевыми выводами в изоляции изомида. Они обеспечивают точное измерение температуры, контроль и компенсацию при использовании в диапазоне от -40°C до 105°C (от -40°F до 221°F) и высокую чувствительность более -4%/°C при 25°C (77°F). °F), что делает их идеальными для медицинского применения.
Термисторы Thermometrics NTC | Эпоксидная смола типа C100
Thermometrics Эпоксидные термисторы NTC типа C100 представляют собой покрытые эпоксидной смолой термисторы с оголенными лужеными медными проводами диаметром 0,3 мм (0,012 дюйма). Они используются для измерения, контроля и компенсации температуры в диапазоне от -80°C до 150°C (от -112°F до 302°F) и имеют высокую чувствительность более -4%/°C при 25°C (77°F). Ф).
Термисторы Thermometrics NTC | Эпоксидный тип MS
Thermometrics Эпоксидный тип термисторов MS NTC представляет собой чип-термисторы с эпоксидным покрытием и 0,254 мм (0,01 дюйма) никелевыми проводами из ПТФЭ. Они используются для измерения, контроля и компенсации температуры в диапазоне от -50°C до 150°C (от -58°F до 300°F).
Термисторы Thermometrics NTC | Эпоксидный тип NDK
Thermometrics Эпоксидный тип термисторов NDK NTC представляет собой термисторы с эпоксидным покрытием и 0,2 мм (0,007 дюйма) лужеными проводами из монеля. Разработанные для точного измерения температуры, контроля и компенсации, работающие при температуре до 155°C (311°F), они используются в автомобилях, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и бытовой технике.
Термисторы Thermometrics NTC | Эпоксидный тип NDL
Thermometrics Эпоксидный тип NDL Термисторы NTC представляют собой термисторы с эпоксидным покрытием и толщиной 0,009 мм. 8-дюймовые (0,25 мм) луженые медные провода. Разработанные для точного измерения температуры, контроля и компенсации, работающие при температуре до 155°C (311°F), они используются в автомобилях, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и бытовой технике.
Термисторы Thermometrics NTC | Тип эпоксидной смолы NDM
Термометры Тип NDM из эпоксидной смолы Термисторы NTC представляют собой покрытые эпоксидной смолой термисторы с оголенными медными лужеными проводами диаметром 0,007 дюйма (0,2 мм). Разработанные для точного измерения температуры, контроля и компенсации, работающие при температуре до 155°C (311°F), они используются в автомобилях, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и бытовой технике.
Термисторы Thermometrics NTC | Эпоксидный тип NDP
Thermometrics Эпоксидный тип NDP Термисторы NTC представляют собой термисторы с эпоксидным покрытием и никелевыми проводами диаметром 0,25 мм (0,0078 дюйма) с изоляцией из ПФА/ПТФЭ.