I termistori a coefficiente di temperatura negativo (NTC) sono utilizzati come componenti di sensori di temperatura ad alta precisione in una varietà di applicazioni automobilistiche, industriali, di elettrodomestici e mediche.Poiché è disponibile un'ampia varietà di termistori NTC, creati con design diversi e realizzati con una varietà di materiali, è possibile scegliere il miglioreTermistori NTCper una particolare applicazione può essere impegnativo.
PerchéscegliereNTC?
Esistono tre principali tecnologie di sensori di temperatura, ciascuna con le proprie caratteristiche: sensori di rilevamento della temperatura a resistenza (RTD) e due tipi di termistori, termistori a coefficiente di temperatura positivo e negativo.I sensori RTD vengono utilizzati principalmente per misurare un'ampia gamma di temperature e, poiché utilizzano metallo puro, tendono ad essere più costosi dei termistori.
Pertanto, poiché i termistori misurano la temperatura con la stessa o migliore precisione, sono generalmente preferiti agli RTDS.Come suggerisce il nome, la resistenza di un termistore a coefficiente di temperatura positivo (PTC) aumenta con la temperatura.Sono comunemente usati come sensori di limite di temperatura nei circuiti di spegnimento o di sicurezza perché la resistenza aumenta una volta raggiunta la temperatura di commutazione.D'altra parte, all'aumentare della temperatura, la resistenza del termistore a coefficiente di temperatura negativo (NTC) diminuisce.La relazione tra resistenza e temperatura (RT) è una curva piatta, quindi è molto precisa e stabile per le misurazioni della temperatura.
Criteri di selezione chiave
I termistori NTC sono altamente sensibili e possono misurare la temperatura con elevata precisione (±0,1°C), rendendoli ideali per un'ampia gamma di applicazioni.Tuttavia, la scelta del tipo da specificare dipende da una serie di criteri: intervallo di temperatura, intervallo di resistenza, precisione di misurazione, ambiente, tempo di risposta e requisiti dimensionali.
Gli elementi NTC con rivestimento epossidico sono robusti e misurano tipicamente temperature comprese tra -55°C e + 155°C, mentre gli elementi NTC rivestiti in vetro misurano fino a + 300°C.Per le applicazioni che richiedono tempi di risposta estremamente rapidi, i componenti con chiusura in vetro rappresentano una scelta più appropriata.Sono anche più compatti, con diametri fino a 0,8 mm.
È importante far corrispondere la temperatura del termistore NTC alla temperatura del componente che causa la variazione di temperatura.Di conseguenza, non solo sono disponibili nella forma tradizionale con cavi, ma possono anche essere montati in un alloggiamento a vite da fissare al radiatore per il montaggio su superficie.
Una novità sul mercato sono i termistori NTC completamente privi di piombo (chip e componenti) che soddisfano i requisiti più severi della prossima direttiva RoSH2.
ApplicazioneEesempioOpanoramica
I componenti e i sistemi di sensori NTC sono implementati in un'ampia gamma di campi, in particolare nel settore automobilistico.Le applicazioni tipiche includono volanti e sedili riscaldati e sofisticati sistemi di climatizzazione.I termistori vengono utilizzati nei sistemi di ricircolo dei gas di scarico (EGR), nei sensori del collettore di aspirazione (AIM) e nei sensori di temperatura e pressione assoluta del collettore (TMAP).Il loro ampio intervallo di temperature operative offre un'elevata resistenza agli urti e alle vibrazioni, elevata affidabilità e lunga durata con stabilità a lungo termine.Se i termistori devono essere utilizzati in applicazioni automobilistiche, allora lo standard globale AEC-Q200 di resistenza alle sollecitazioni è obbligatorio.
Nei veicoli elettrici e ibridi, i sensori NTC vengono utilizzati per la sicurezza della batteria, monitorando gli avvolgimenti degli impulsi elettrici e lo stato di carica.Il sistema di raffreddamento del refrigerante che raffredda la batteria è collegato al sistema di climatizzazione.
Il rilevamento e il controllo della temperatura negli elettrodomestici coprono un'ampia gamma di temperature.Ad esempio, in un'asciugatrice, atermometrodetermina la temperatura dell'aria calda che fluisce nel cestello e la temperatura dell'aria che esce quando esce dal cestello.Per il raffreddamento e il congelamento, ilSensore NTCmisura la temperatura nella camera di raffreddamento, impedisce il congelamento dell'evaporatore e rileva la temperatura ambiente.Nei piccoli elettrodomestici come ferri da stiro, caffettiere e bollitori, i sensori di temperatura vengono utilizzati per la sicurezza e l'efficienza energetica.Le unità di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC) occupano un segmento di mercato più ampio.
Il campo medico in crescita
Il settore dell'elettronica medica offre una varietà di dispositivi per l'assistenza ospedaliera, ambulatoriale e persino domiciliare.I termistori NTC sono utilizzati come componenti di rilevamento della temperatura nei dispositivi medici.
Durante la ricarica di un piccolo dispositivo medico mobile, la temperatura operativa della batteria ricaricabile deve essere costantemente monitorata.Questo perché le reazioni elettrochimiche utilizzate durante il monitoraggio dipendono in gran parte dalla temperatura, quindi è essenziale un'analisi rapida e accurata.
I cerotti per il monitoraggio continuo del glucosio (GCM) possono monitorare i livelli di zucchero nel sangue nei pazienti con diabete.In questo caso il sensore NTC viene utilizzato per misurare la temperatura, poiché ciò può influenzare i risultati.
Il trattamento con pressione positiva continua delle vie aeree (CPAP) utilizza una macchina per aiutare le persone con apnea notturna a respirare più facilmente durante il sonno.Allo stesso modo, per le malattie respiratorie gravi, come il COVID-19, i ventilatori meccanici prendono il controllo della respirazione del paziente premendo delicatamente l’aria nei polmoni e rimuovendo l’anidride carbonica.In entrambi i casi, i sensori NTC con rivestimento in vetro sono integrati nell'umidificatore, nel catetere delle vie aeree e nella bocca di aspirazione per misurare la temperatura dell'aria e garantire che i pazienti rimangano a proprio agio.
La recente pandemia ha spinto alla necessità di una maggiore sensibilità e accuratezza per i sensori NTC con stabilità a lungo termine.Il nuovo tester antivirus presenta severi requisiti di controllo della temperatura per garantire una reazione coerente tra campione e reagente.Lo smartwatch è inoltre integrato con un sistema di monitoraggio della temperatura per avvisare di potenziali malattie.
Orario di pubblicazione: 25 maggio 2023