ประวัติและการแนะนำเทอร์มิสเตอร์
เทอร์มิสเตอร์ NTC เป็นตัวย่อของเทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบเทอร์มิสเตอร์ =เทอร์มความไวต่อการตอบสนองของพันธมิตรทรานซิสเตอร์ค้นพบในปี ค.ศ. 1833 โดยไมเคิล ฟาราเดย์ ผู้วิจัยสารกึ่งตัวนำซิลเวอร์ซัลไฟด์ เขาสังเกตเห็นว่าความต้านทานของซิลเวอร์ซัลไฟด์ลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ต่อมาซามูเอล รูเบน ได้นำทองแดงออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์ออกสู่ตลาดในทศวรรษที่ 1930 นักวิทยาศาสตร์พบว่าคิวปรัสออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิและประสิทธิภาพเป็นลบ จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในวงจรชดเชยอุณหภูมิของเครื่องมือบินได้สำเร็จ ต่อมา ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีทรานซิสเตอร์อย่างต่อเนื่อง การวิจัยเทอร์มิสเตอร์จึงก้าวหน้าอย่างมาก และในปี ค.ศ. 1960 เทอร์มิสเตอร์ NTC ได้ถูกพัฒนาขึ้น ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มเทอร์มิสเตอร์ขนาดใหญ่ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ.
เทอร์มิสเตอร์ NTC เป็นชนิดขององค์ประกอบความร้อนเซมิคอนดักเตอร์เซรามิกละเอียดซึ่งถูกเผาด้วยออกไซด์ของโลหะทรานซิชันหลายชนิด โดยส่วนใหญ่เป็น Mn(แมงกานีส), Ni(นิกเกิล), Co(โคบอลต์) เป็นวัตถุดิบ Mn3-xMxO4 (M=Ni, Cu, Fe, Co เป็นต้น) เป็นวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบ (NTC) อย่างมีนัยสำคัญ กล่าวคือ ค่าความต้านทานไฟฟ้าลดลงอย่างทวีคูณเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่าความต้านทานและค่าคงที่ของวัสดุจะแปรผันตามสัดส่วนขององค์ประกอบของวัสดุ บรรยากาศในการเผา อุณหภูมิในการเผา และสถานะโครงสร้าง
เพราะค่าความต้านทานมันเปลี่ยนไปแม่นยำและตามที่คาดเดาได้เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิร่างกาย (ระดับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆการกำหนดพารามิเตอร์) นอกจากนี้ยังมีขนาดกะทัดรัด เสถียร และมีความไวสูง จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ตรวจจับอุณหภูมิสำหรับบ้านอัจฉริยะ หัววัดทางการแพทย์ รวมถึงอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน สมาร์ทโฟน ฯลฯ และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการนำไปใช้ในยานยนต์และสาขาพลังงานใหม่เป็นจำนวนมาก
1. คำจำกัดความพื้นฐานและหลักการทำงาน
เทอร์มิสเตอร์ NTC คืออะไร?
คำนิยาม:เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) คือส่วนประกอบเซรามิกเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความต้านทานลดลงอย่างทวีคูณเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดอุณหภูมิ การชดเชยอุณหภูมิ และการป้องกันกระแสไฟกระชาก
หลักการทำงาน:ผลิตจากออกไซด์ของโลหะทรานซิชัน (เช่น แมงกานีส โคบอลต์ นิกเกิล) การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะทำให้ความเข้มข้นของตัวพาภายในวัสดุเปลี่ยนไป ส่งผลให้ความต้านทานเปลี่ยนแปลงไป
การเปรียบเทียบประเภทของเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ
| พิมพ์ | หลักการ | ข้อดี | ข้อเสีย |
|---|---|---|---|
| กทช. | ความต้านทานจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ | ความไวสูง ต้นทุนต่ำ | เอาต์พุตแบบไม่เชิงเส้น |
| อาร์ทีดี | ความต้านทานของโลหะจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ | ความแม่นยำสูง ความเป็นเส้นตรงที่ดี | ต้นทุนสูง ตอบสนองช้า |
| เทอร์โมคัปเปิล | ผลเทอร์โมอิเล็กทริก (แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ) | ช่วงอุณหภูมิกว้าง (-200°C ถึง 1800°C) | ต้องการการชดเชยจุดเชื่อมต่อเย็น สัญญาณอ่อน |
| เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบดิจิทัล | แปลงอุณหภูมิเป็นเอาต์พุตดิจิทัล | การบูรณาการกับไมโครคอนโทรลเลอร์ได้อย่างง่ายดาย ความแม่นยำสูง | ช่วงอุณหภูมิจำกัด ต้นทุนสูงกว่า NTC |
| LPTC (PTC เชิงเส้น) | ความต้านทานเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามอุณหภูมิ | เอาต์พุตเชิงเส้นแบบง่าย เหมาะสำหรับการป้องกันอุณหภูมิสูงเกินไป | ความไวที่จำกัด ขอบเขตการใช้งานที่แคบลง |
2. พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักและคำศัพท์
พารามิเตอร์หลัก
ความต้านทานที่กำหนด (R25):
ความต้านทานกำลังศูนย์ที่ 25°C โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1kΩ ถึง 100kΩซิซิโทรนิกส์สามารถปรับแต่งให้ตรงตาม 0.5～5000kΩ ได้
ค่า B (ดัชนีความร้อน):
คำจำกัดความ: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2) ซึ่งระบุถึงความไวของความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (หน่วย: K)
ช่วงค่า B ทั่วไป: 3000K ถึง 4600K (เช่น B25/85=3950K)
XIXITRONICS สามารถปรับแต่งให้ตรงตามมาตรฐาน 2500～5000K ได้
ความแม่นยำ (ความคลาดเคลื่อน):
ค่าเบี่ยงเบนของค่าความต้านทาน (เช่น ±1%, ±3%) และความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิ (เช่น ±0.5°C)
XIXITRONICS สามารถปรับแต่งให้เป็นไปตาม ±0.2℃ ในช่วง 0℃ ถึง 70℃ ความแม่นยำสูงสุดสามารถเข้าถึง 0.05℃
ปัจจัยการกระจาย (δ):
พารามิเตอร์ที่ระบุผลกระทบของการให้ความร้อนด้วยตนเอง วัดเป็น mW/°C (ค่าที่ต่ำกว่าหมายถึงการให้ความร้อนด้วยตนเองน้อยลง)
ค่าคงที่เวลา (τ):
เวลาที่จำเป็นสำหรับเทอร์มิสเตอร์ในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 63.2% (เช่น 5 วินาทีในน้ำ 20 วินาทีในอากาศ)
คำศัพท์ทางเทคนิค
สมการ Steinhart-Hart:
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานและอุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์ NTC:
(T: อุณหภูมิสัมบูรณ์, R: ความต้านทาน, A/B/C: ค่าคงที่)
α (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ):
อัตราการเปลี่ยนแปลงความต้านทานต่อหน่วยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ:
ตาราง RT (ตารางความต้านทาน-อุณหภูมิ):
ตารางอ้างอิงที่แสดงค่าความต้านทานมาตรฐานที่อุณหภูมิต่างๆ ใช้สำหรับการสอบเทียบหรือออกแบบวงจร
3. การใช้งานทั่วไปของเทอร์มิสเตอร์ NTC
ฟิลด์แอปพลิเคชัน
1. การวัดอุณหภูมิ:
o เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน (เครื่องปรับอากาศ, ตู้เย็น), อุปกรณ์อุตสาหกรรม, ยานยนต์ (การตรวจสอบอุณหภูมิแบตเตอรี่/มอเตอร์)
2. การชดเชยอุณหภูมิ:
oการชดเชยการดริฟท์ของอุณหภูมิในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ (เช่น ออสซิลเลเตอร์คริสตัล LED)
3. การระงับกระแสไฟกระชาก:
โอ้ใช้ความต้านทานความเย็นสูงเพื่อจำกัดกระแสไฟกระชากในระหว่างการสตาร์ทเครื่อง
ตัวอย่างการออกแบบวงจร
- วงจรแบ่งแรงดันไฟ:
(อุณหภูมิจะคำนวณโดยการอ่านแรงดันไฟฟ้าผ่าน ADC)
- วิธีการสร้างเชิงเส้น:
การเพิ่มตัวต้านทานคงที่แบบอนุกรม/ขนานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเอาต์พุตแบบไม่เชิงเส้นของ NTC (รวมแผนผังวงจรอ้างอิง)
4. ทรัพยากรทางเทคนิคและเครื่องมือ
ทรัพยากรฟรี
-แผ่นข้อมูล:รวมถึงพารามิเตอร์โดยละเอียด ขนาด และเงื่อนไขการทดสอบ
-เทมเพลต Excel ตาราง RT ( PDF ): ช่วยให้ลูกค้าสามารถค้นหาค่าความต้านทานอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว
oข้อควรพิจารณาในการออกแบบ NTC ในการป้องกันอุณหภูมิแบตเตอรี่ลิเธียม
oการปรับปรุงความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิ NTC ผ่านการสอบเทียบซอฟต์แวร์
เครื่องมือออนไลน์
- เครื่องคำนวณค่า B:ป้อนค่า T1/R1 และ T2/R2 เพื่อคำนวณค่า B
-เครื่องมือแปลงอุณหภูมิ: ป้อนค่าความต้านทานเพื่อรับอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน (รองรับสมการ Steinhart-Hart)
5. เคล็ดลับการออกแบบ (สำหรับวิศวกร)
• หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการทำความร้อนด้วยตนเอง:ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าในการทำงานอยู่ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่ระบุไว้ในเอกสารข้อมูล (เช่น 10μA)
• การปกป้องสิ่งแวดล้อม:สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นหรือกัดกร่อน ให้ใช้ NTC ที่หุ้มด้วยแก้วหรือเคลือบอีพอกซี
• คำแนะนำในการสอบเทียบ:ปรับปรุงความแม่นยำของระบบโดยทำการสอบเทียบสองจุด (เช่น 0°C และ 100°C)
6.คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
1. ถาม: เทอร์มิสเตอร์ NTC และ PTC ต่างกันอย่างไร?
o A: เทอร์มิสเตอร์ PTC (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก) จะเพิ่มความต้านทานตามอุณหภูมิ และมักใช้สำหรับการป้องกันกระแสเกิน ในขณะที่เทอร์มิสเตอร์ NTC ใช้ในการวัดและชดเชยอุณหภูมิ
2. ถาม: เลือกค่า B ให้เหมาะสมอย่างไร?
o A: ค่า B ที่สูง (เช่น B25/85=4700K) จะให้ความไวที่สูงกว่าและเหมาะสำหรับช่วงอุณหภูมิที่แคบ ในขณะที่ค่า B ต่ำ (เช่น B25/50=3435K) จะดีกว่าสำหรับช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
3. ถาม: ความยาวของสายมีผลต่อความแม่นยำในการวัดหรือไม่?
oตอบ: ใช่ สายยาวทำให้เกิดความต้านทานเพิ่มเติม ซึ่งสามารถชดเชยได้โดยใช้การเชื่อมต่อแบบ 3 สายหรือ 4 สาย
ราคาของเราอาจมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับอุปทานและปัจจัยอื่นๆ ในตลาด เราจะส่งรายการราคาล่าสุดให้คุณหลังจากที่บริษัทของคุณติดต่อเราเพื่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
ใช่ เรากำหนดให้คำสั่งซื้อจากต่างประเทศทั้งหมดต้องมีปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำที่กำหนดไว้ หากคุณต้องการขายต่อแต่ในปริมาณที่น้อยกว่ามาก เราขอแนะนำให้คุณลองดูเว็บไซต์ของเรา
ใช่ เราสามารถจัดเตรียมเอกสารส่วนใหญ่ได้ รวมถึงใบรับรองการวิเคราะห์/การปฏิบัติตามมาตรฐาน การประกันภัย แหล่งกำเนิดสินค้า และเอกสารการส่งออกอื่นๆ ตามที่จำเป็น
สำหรับตัวอย่าง ระยะเวลาดำเนินการประมาณ 7 วัน สำหรับการผลิตจำนวนมาก ระยะเวลาดำเนินการคือ 20-30 วันหลังจากได้รับเงินมัดจำ ระยะเวลาดำเนินการจะมีผลเมื่อ (1) เราได้รับเงินมัดจำจากคุณแล้ว และ (2) ได้รับการอนุมัติขั้นสุดท้ายจากคุณสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ หากระยะเวลาดำเนินการของเราไม่ตรงกับกำหนดเวลาของคุณ โปรดหารือเกี่ยวกับความต้องการของคุณกับฝ่ายขาย ในทุกกรณี เราจะพยายามตอบสนองความต้องการของคุณ ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ เราสามารถทำได้
คุณสามารถชำระเงินเข้าบัญชีธนาคารของเรา Western Union หรือ PayPal:
ชำระล่วงหน้า 100% TT, 30 วันสุทธิ
เรารับประกันวัสดุและฝีมือการผลิต เรามุ่งมั่นที่จะสร้างความพึงพอใจให้กับลูกค้าด้วยผลิตภัณฑ์ของเรา ไม่ว่าจะมีการรับประกันหรือไม่ก็ตาม วัฒนธรรมของบริษัทเราคือการดูแลและแก้ไขปัญหาของลูกค้าทุกด้านให้พึงพอใจกับทุกฝ่าย
ใช่ เราใช้บรรจุภัณฑ์คุณภาพสูงสำหรับส่งออกเสมอ เรายังใช้บรรจุภัณฑ์เฉพาะสำหรับสินค้าอันตราย และใช้บรรจุภัณฑ์แบบแช่เย็นที่ได้รับการรับรองสำหรับสินค้าที่ไวต่ออุณหภูมิ บรรจุภัณฑ์เฉพาะและข้อกำหนดการบรรจุที่ไม่ได้มาตรฐานอาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม