Điện trở nhiệt có hệ số nhiệt độ âm (NTC) được sử dụng làm linh kiện cảm biến nhiệt độ có độ chính xác cao trong nhiều ứng dụng ô tô, công nghiệp, thiết bị gia dụng và y tế.Bởi vì có sẵn rất nhiều loại điện trở nhiệt NTC — được tạo ra với các thiết kế khác nhau và được làm từ nhiều loại vật liệu — hãy chọn loại tốt nhấtĐiện trở nhiệt NTCcho một ứng dụng cụ thể có thể là một thách thức.
Tại saochọnNTC?
Có ba công nghệ cảm biến nhiệt độ chính, mỗi công nghệ có đặc điểm riêng: cảm biến phát hiện nhiệt độ điện trở (RTD) và hai loại điện trở nhiệt, điện trở nhiệt có hệ số nhiệt độ dương và âm.Cảm biến RTD chủ yếu được sử dụng để đo phạm vi nhiệt độ rộng và vì chúng sử dụng kim loại nguyên chất nên chúng có xu hướng đắt hơn nhiệt điện trở.
Do đó, vì điện trở nhiệt đo nhiệt độ với độ chính xác tương tự hoặc cao hơn nên chúng thường được ưa chuộng hơn RTDS.Đúng như tên gọi, điện trở của nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ dương (PTC) tăng theo nhiệt độ.Chúng thường được sử dụng làm cảm biến giới hạn nhiệt độ trong mạch tắt hoặc mạch an toàn vì điện trở tăng khi đạt đến nhiệt độ chuyển mạch.Mặt khác, khi nhiệt độ tăng, điện trở của nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ âm (NTC) giảm.Mối quan hệ điện trở nhiệt độ (RT) là một đường cong phẳng nên rất chính xác và ổn định khi đo nhiệt độ.
Tiêu chí lựa chọn chính
Điện trở nhiệt NTC có độ nhạy cao và có thể đo nhiệt độ với độ chính xác cao (± 0,1°C), khiến chúng trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng.Tuy nhiên, việc lựa chọn loại nào để chỉ định phụ thuộc vào một số tiêu chí – phạm vi nhiệt độ, phạm vi điện trở, độ chính xác của phép đo, môi trường, thời gian đáp ứng và yêu cầu về kích thước.
Các phần tử NTC được phủ epoxy rất bền và thường đo nhiệt độ trong khoảng từ -55°C đến + 155°C, trong khi các phần tử NTC bọc kính có nhiệt độ lên tới + 300°C.Đối với các ứng dụng yêu cầu thời gian phản hồi cực nhanh, các bộ phận có vỏ bọc bằng kính là lựa chọn thích hợp hơn.Chúng cũng nhỏ gọn hơn, với đường kính nhỏ tới 0,8mm.
Điều quan trọng là nhiệt độ của nhiệt điện trở NTC phải phù hợp với nhiệt độ của bộ phận gây ra sự thay đổi nhiệt độ.Do đó, chúng không chỉ có sẵn ở dạng truyền thống với dây dẫn mà còn có thể được gắn trong vỏ kiểu vít để gắn vào bộ tản nhiệt để gắn trên bề mặt.
Sản phẩm mới xuất hiện trên thị trường là điện trở nhiệt NTC hoàn toàn không chứa chì (chip và linh kiện), đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt hơn của chỉ thị RoSH2 sắp ra mắt.
Ứng dụngExampleOxem xét
Các thành phần và hệ thống cảm biến NTC được triển khai trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô.Các ứng dụng điển hình bao gồm sưởi ấm vô lăng và ghế ngồi cũng như hệ thống kiểm soát khí hậu phức tạp.Nhiệt điện trở được sử dụng trong các hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR), cảm biến đường ống nạp (AIM), cảm biến nhiệt độ và áp suất tuyệt đối đường ống dẫn (TMAP).Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng của chúng có khả năng chống va đập và độ rung cao, độ tin cậy cao và tuổi thọ cao với độ ổn định lâu dài.Nếu sử dụng điện trở nhiệt trong các ứng dụng ô tô thì tiêu chuẩn toàn cầu về khả năng chống ứng suất AEC-Q200 ở đây là bắt buộc.
Trong xe điện và xe hybrid, cảm biến NTC được sử dụng để đảm bảo an toàn cho ắc quy, theo dõi cuộn dây xung điện và trạng thái sạc.Hệ thống làm mát bằng chất làm lạnh làm mát pin được kết nối với hệ thống điều hòa không khí.
Cảm biến và điều khiển nhiệt độ trong các thiết bị gia dụng bao gồm nhiều loại nhiệt độ.Ví dụ, trong máy sấy quần áo,cảm biến nhiệt độxác định nhiệt độ của không khí nóng chảy vào trống và nhiệt độ của không khí chảy ra khi thoát ra khỏi trống.Để làm mát và đông lạnh,cảm biến NTCđo nhiệt độ trong buồng làm mát, ngăn thiết bị bay hơi đóng băng và phát hiện nhiệt độ môi trường.Trong các thiết bị nhỏ như bàn là, máy pha cà phê và ấm đun nước, cảm biến nhiệt độ được sử dụng để đảm bảo an toàn và tiết kiệm năng lượng.Các thiết bị sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) chiếm phân khúc thị trường lớn hơn.
Lĩnh vực y tế đang phát triển
Lĩnh vực điện tử y tế có rất nhiều loại thiết bị dành cho bệnh nhân nội trú, ngoại trú và thậm chí chăm sóc tại nhà.Điện trở nhiệt NTC được sử dụng làm bộ phận cảm biến nhiệt độ trong các thiết bị y tế.
Khi sạc một thiết bị y tế di động nhỏ, nhiệt độ hoạt động của pin sạc phải được theo dõi liên tục.Điều này là do các phản ứng điện hóa được sử dụng trong quá trình giám sát phần lớn phụ thuộc vào nhiệt độ nên việc phân tích nhanh và chính xác là điều cần thiết.
Miếng dán theo dõi glucose liên tục (GCM) có thể theo dõi lượng đường trong máu ở bệnh nhân tiểu đường.Ở đây, cảm biến NTC được sử dụng để đo nhiệt độ vì điều này có thể ảnh hưởng đến kết quả.
Phương pháp điều trị áp lực đường thở dương liên tục (CPAP) sử dụng máy để giúp những người mắc chứng ngưng thở khi ngủ thở dễ dàng hơn trong khi ngủ.Tương tự, đối với các bệnh về đường hô hấp nghiêm trọng, chẳng hạn như COVID-19, máy thở cơ học sẽ đảm nhiệm nhịp thở của bệnh nhân bằng cách ấn nhẹ không khí vào phổi và loại bỏ carbon dioxide.Trong cả hai trường hợp, cảm biến NTC bọc kính được tích hợp vào máy tạo độ ẩm, ống thông đường thở và miệng hút để đo nhiệt độ không khí nhằm đảm bảo bệnh nhân luôn cảm thấy thoải mái.
Đại dịch gần đây đã thúc đẩy nhu cầu về độ nhạy và độ chính xác cao hơn đối với các cảm biến NTC có độ ổn định lâu dài.Máy xét nghiệm vi-rút mới có các yêu cầu kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt để đảm bảo phản ứng nhất quán giữa mẫu và thuốc thử.Đồng hồ thông minh còn được tích hợp hệ thống theo dõi nhiệt độ để cảnh báo những căn bệnh tiềm ẩn.
Thời gian đăng: 25-05-2023