Čo je teplotný snímač NTC?

Čo je teplotný snímač NTC?

Aby sme pochopili funkciu a použitie teplotného snímača NTC, musíme najprv vedieť, čo je termistor NTC.
Ako funguje snímač teploty NTC, je jednoducho vysvetlené
Horúce vodiče alebo teplé vodiče sú elektronické odpory so zápornými teplotnými koeficientmi (skrátene NTC). Ak súčiastkami preteká prúd, ich odpor so zvyšujúcou sa teplotou klesá. Ak teplota okolia klesne (napr. v ponornej objímke), komponenty naopak reagujú so zvyšujúcim sa odporom. Kvôli tomuto špeciálnemu správaniu odborníci tiež označujú odpor NTC ako termistor NTC.

Elektrický odpor klesá, keď sa elektróny pohybujú
NTC rezistory pozostávajú z polovodičových materiálov, ktorých vodivosť je vo všeobecnosti medzi vodivosťou elektrických vodičov a elektrických nevodičov. Ak sa komponenty zahrejú, elektróny sa uvoľnia z atómov mriežky. Opúšťajú svoje miesto v konštrukcii a oveľa lepšie transportujú elektrinu. Výsledok: S rastúcou teplotou vedú termistory oveľa lepšie elektrinu – ich elektrický odpor sa znižuje. Komponenty sa okrem iného používajú ako snímače teploty, na to však musia byť pripojené k zdroju napätia a ampérmetru.

Výroba a vlastnosti teplých a studených vodičov
NTC rezistor môže reagovať veľmi slabo alebo v určitých oblastiach veľmi silno na zmeny okolitých teplôt. Špecifické správanie v podstate závisí od výroby komponentov. Týmto spôsobom výrobcovia prispôsobujú zmiešavací pomer oxidov alebo dopovanie oxidov kovov požadovaným podmienkam. Ale vlastnosti komponentov možno ovplyvniť aj samotným výrobným procesom. Napríklad cez obsah kyslíka v spaľovacej atmosfére alebo individuálnu rýchlosť ochladzovania prvkov.

Rôzne materiály pre odpor NTC
Používajú sa čisté polovodičové materiály, zložené polovodiče alebo kovové zliatiny, aby sa zabezpečilo, že termistory budú vykazovať svoje charakteristické správanie. Tieto zvyčajne pozostávajú z oxidov kovov (zlúčenín kovov a kyslíka) mangánu, niklu, kobaltu, železa, medi alebo titánu. Materiály sa zmiešajú so spojivami, lisujú a spekajú. Výrobcovia zohrievajú suroviny pod vysokým tlakom do takej miery, že vznikajú obrobky s požadovanými vlastnosťami.

Typické vlastnosti termistora na prvý pohľad
NTC rezistor je dostupný v rozsahu od 1 ohmu do 100 megaohmov. Komponenty je možné použiť od mínus 60 do plus 200 stupňov Celzia a dosiahnuť tolerancie 0,1 až 20 percent. Pri výbere termistora treba brať do úvahy rôzne parametre. Jedným z najdôležitejších je nominálny odpor. Udáva hodnotu odporu pri danej menovitej teplote (zvyčajne 25 stupňov Celzia) a je označená veľkým R a teplotou. Napríklad R25 pre hodnotu odporu pri 25 stupňoch Celzia. Relevantné je aj špecifické správanie pri rôznych teplotách. To môže byť špecifikované pomocou tabuliek, vzorcov alebo grafiky a musí sa absolútne zhodovať s požadovanou aplikáciou. Ďalšie charakteristické hodnoty odporov NTC sa týkajú tolerancií, ako aj určitých teplotných a napäťových limitov.

Rôzne oblasti použitia rezistora NTC
Rovnako ako PTC rezistor, aj NTC rezistor je vhodný na meranie teploty. Hodnota odporu sa mení v závislosti od teploty okolia. Aby nedochádzalo k sfalšovaniu výsledkov, malo by byť samozahrievanie čo najviac obmedzené. Samozahrievanie počas toku prúdu sa však môže použiť na obmedzenie nábehového prúdu. Pretože rezistor NTC je po zapnutí elektrických zariadení studený, takže najprv tečie len malý prúd. Po určitom čase prevádzky sa termistor zahreje, elektrický odpor klesne a pretečie väčší prúd. Elektrické zariadenia takto dosahujú svoj plný výkon s určitým časovým oneskorením.

NTC rezistor vedie elektrický prúd horšie pri nízkych teplotách. Ak sa teplota okolia zvýši, odpor takzvaných teplých vodičov sa citeľne zníži. Špeciálne správanie polovodičových prvkov je možné využiť predovšetkým na meranie teploty, na obmedzenie nábehového prúdu alebo na oneskorenie rôznych regulácií.