Introduzione al termistore NTC

I termistori vengono utilizzati principalmente per il monitoraggio della temperatura, la protezione dal surriscaldamento, ecc. Si tratta di un resistore a semiconduttore sensibile alla temperatura la cui resistenza cambia in modo significativo con le variazioni di temperatura. Utilizza l'effetto sensibile al calore dei materiali semiconduttori per misurare e controllare la temperatura ed è ampiamente utilizzato in vari dispositivi e sistemi elettronici. I termistori presentano i vantaggi di dimensioni ridotte, velocità di risposta rapida ed elevata precisione di misurazione. Pertanto, sono stati ampiamente utilizzati nella misurazione della temperatura, nel controllo della temperatura, nella protezione da sovracorrente e in altri campi. I simboli di testo sono generalmente rappresentati da "RT".

Il principio di funzionamento del termistore si basa sull'effetto sensibile al calore dei materiali semiconduttori. Quando la temperatura cambia, la concentrazione e lo stato di movimento dei portatori (elettroni e lacune) all'interno del materiale semiconduttore cambieranno, con conseguente variazione del valore di resistenza. Le classificazioni comuni includono PTC e NTC, oltre al CTR:

Coefficiente di temperatura positivo - Termistore PTC (coefficiente di temperatura positivo), la resistenza del termistore aumenta all'aumentare della temperatura. Viene spesso utilizzato nella protezione da sovratensione, protezione da sovracorrente (come fusibili ripristinabili) e protezione da sovratemperatura. È particolarmente adatto per applicazioni che richiedono la regolazione automatica della potenza e l'eliminazione delle fluttuazioni di temperatura.

Termistore Negative Temperature Coefficient-NTC (Negative Temperature Coefficient), la resistenza del termistore diminuisce all'aumentare della temperatura. Viene spesso utilizzato in scenari quali protezione da sovratensione, compensazione della temperatura, misurazione e controllo della temperatura ed è particolarmente adatto per le occasioni in cui è richiesta una misurazione accurata della temperatura.

Il termistore Critical Temperature-CTR (Criti Cal Temperature Resistor) ha caratteristiche di mutazione di resistenza negativa. Ad una certa temperatura, il valore di resistenza diminuisce all'aumentare della temperatura e ha un coefficiente di temperatura negativo elevato. Il materiale costituente è un corpo sinterizzato misto di ossidi di elementi quali vanadio, bario, stronzio e fosforo. È un semiconduttore semi-vetroso, quindi è anche chiamato termistore di vetro. CTR viene spesso utilizzato per gli allarmi di controllo della temperatura e altre applicazioni.

La differenza tra termistore PTC e termistore NTC:

I termistori PTC sono generalmente realizzati in platino, ossido, polimero e altri materiali. Caratteristiche:

1. Caratteristiche di resistenza: questi materiali subiscono cambiamenti di fase all'interno di un intervallo di temperature specifico (temperatura di Curie), con conseguente brusco cambiamento nel valore di resistenza.

2. Protezione da sovracorrente e surriscaldamento: Ha le caratteristiche di coefficiente di temperatura positivo, cioè la sua resistenza aumenta con l'aumento della temperatura. Questa caratteristica consente al materiale PTC di limitare il flusso di corrente e svolgere un ruolo protettivo quando la temperatura sale ad un certo livello.

3. Auto-recupero: una volta raffreddata al di sotto di una temperatura specifica, la resistenza tornerà a un livello inferiore, consentendone l'utilizzo più volte.

4. Corrente operativa elevata: la corrente operativa massima può raggiungere decine di amp.

I materiali dei termistori NTC includono principalmente due o più ossidi metallici come manganese, rame, silicio, cobalto, ferro, nichel e zinco. Caratteristiche:

1. Sensibilità alle alte temperature: la resistività e le costanti del materiale di questi materiali variano a seconda del rapporto di composizione, dell'atmosfera di sinterizzazione, della temperatura di sinterizzazione e dello stato strutturale. Questo materiale ha un'elevata sensibilità e stabilità e il suo valore di resistenza cambia più continuamente con la temperatura.

2. Buona stabilità: l'intervallo di variazione del valore di resistenza è relativamente piccolo e la tendenza al cambiamento è relativamente stabile. Ciò significa che può mantenere prestazioni più precise per lunghi periodi di utilizzo.

3. Risposta termica rapida: ha una velocità di risposta termica elevata e può rilevare i cambiamenti di temperatura in breve tempo e rifletterli rapidamente nel valore di resistenza.

I termistori NTC sono utilizzati principalmente nel tipo di potenza e nel tipo di misurazione della temperatura.

Il valore di resistenza del termistore NTC di tipo potente a temperatura normale e l'effetto di ritardo termico causato dall'inerzia termica possono sopprimere efficacemente la corrente di picco (fino a decine di decine) nel circuito di alimentazione (in particolare il circuito del filtro ad alta capacità di grande capacità) durante l'avvio. volte o addirittura cento volte la corrente operativa normale) e dopo aver completato la funzione di soppressione della corrente di picco, a causa dell'effetto autoriscaldante della corrente che lo attraversa (inclusa la corrente di picco e la corrente di funzionamento normale del circuito) , la temperatura del resistore aumenta e il tipo di alimentazione NTC. Il valore della resistenza del termistore scenderà a un livello molto piccolo, la caduta di tensione risultante consumerà pochissima energia e non influenzerà la normale corrente operativa. I modelli comunemente utilizzati includono la serie MF72.

Il termistore NTC per la misurazione della temperatura è uno dei sensori di temperatura più comunemente utilizzati perché il rapporto tra la sua resistenza e la temperatura è approssimativamente in linea con la legge di una funzione esponenziale e può produrre una curva caratteristica resistenza-temperatura. Altri sensori di temperatura includono rilevatori di temperatura a resistenza RTD, sensori a termocoppia, sensori a infrarossi, sensori di temperatura IC digitali/analogici integrati, ecc.