Histoire et introduction de la thermistance
NTC est l'acronyme de thermistance à coefficient de température négatif.Thermistance =Thermieallié sensible resistorDécouvert en 1833 par Michael Faraday, qui menait des recherches sur les semi-conducteurs à base de sulfure d'argent, ce dispositif présentait une résistance qui diminuait avec l'augmentation de la température. Commercialisé par Samuel Reuben dans les années 1930, il a permis aux scientifiques de constater que l'oxyde cuivreux et l'oxyde de cuivre possédaient également un coefficient de température négatif et des performances remarquables. Ces matériaux ont été utilisés avec succès dans les circuits de compensation de température des instruments de bord d'aviation. Par la suite, grâce au développement continu de la technologie des transistors, la recherche sur les thermistances a connu des progrès considérables. En 1960, les thermistances NTC ont été mises au point et appartiennent à une vaste catégorie de dispositifs.composants passifs.
La thermistance NTC est un type deélément thermique semi-conducteur en céramique finequi est fritté par plusieurs oxydes de métaux de transition, principalement de Mn (manganèse), Ni (nickel), Co (cobalt) comme matières premières, Mn3-xMxO4 (M=Ni, Cu, Fe, Co, etc.) est un matériau avec un coefficient de température négatif (CTN) significatif, c'est-à-dire que sa résistivité diminue.exponentiellementavec l'augmentation de la température. Plus précisément, la résistivité et la constante du matériau varient en fonction de la composition du matériau, de l'atmosphère de frittage, de la température de frittage et de l'état structural.
Parce que sa valeur de résistance changeprécisémentetcomme prévuen réponse à de faibles variations de la température corporelle (le degré de variation de sa résistance dépend de différents facteurs)formulations des paramètresDe plus, sa compacité, sa stabilité et sa grande sensibilité font qu'il est largement utilisé dans les dispositifs de détection de température pour les maisons intelligentes, les sondes médicales, ainsi que dans les dispositifs de contrôle de la température pour les appareils ménagers, les smartphones, etc., et ces dernières années, il a été utilisé en grand nombre dans les secteurs de l'automobile et des nouvelles énergies.
1. Définitions de base et principes de fonctionnement
Qu'est-ce qu'une thermistance NTC ?
■ Définition:Une thermistance à coefficient de température négatif (CTN) est un composant céramique semi-conducteur dont la résistance diminueexponentiellementIl est largement utilisé pour la mesure de la température, la compensation de température et la suppression des courants d'appel lorsque la température augmente.
■ Principe de fonctionnement :Fabriqués à partir d'oxydes de métaux de transition (par exemple, manganèse, cobalt, nickel), les changements de température modifient la concentration des porteurs au sein du matériau, ce qui entraîne un changement de résistance.
Comparaison des types de capteurs de température
| Taper | Principe | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|---|
| NTC | La résistance varie en fonction de la température | Haute sensibilité, faible coût | Sortie non linéaire |
| RTD | La résistance des métaux varie en fonction de la température. | Haute précision, bonne linéarité | Coût élevé, réponse lente |
| Thermocouple | Effet thermoélectrique (tension générée par une différence de température) | Large plage de températures (-200°C à 1800°C) | Nécessite une compensation de soudure froide, signal faible |
| Capteur de température numérique | Convertit la température en sortie numérique | Intégration facile avec les microcontrôleurs, haute précision | Plage de température limitée, coût supérieur à celui des NTC |
| LPTC (PTC linéaire) | La résistance augmente linéairement avec la température | Sortie linéaire simple, idéale pour la protection contre la surchauffe | Sensibilité limitée, champ d'application plus restreint |
2. Paramètres clés de performance et terminologie
Paramètres principaux
■ Résistance nominale (R25) :
La résistance à puissance nulle à 25 °C, généralement comprise entre 1 kΩ et 100 kΩ.XIXITRONICSpeut être personnalisé pour répondre à des valeurs de 0,5 à 5000 kΩ
■Valeur B (indice thermique) :
Définition : B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), indiquant la sensibilité de la résistance aux variations de température (unité : K).
Plage de valeurs B courantes : de 3 000 K à 4 600 K (par exemple, B25/85 = 3 950 K)
XIXITRONICS peut être personnalisé pour répondre à des exigences de 2500 à 5000K.
■ Précision (tolérance) :
Écart de valeur de résistance (par exemple, ±1 %, ±3 %) et précision de mesure de température (par exemple, ±0,5 °C).
XIXITRONICS peut être personnalisé pour atteindre une précision de ±0,2℃ dans la plage de 0℃ à 70℃, la précision maximale pouvant atteindre 0,05.°C.
■Facteur de dissipation (δ) :
Le paramètre indiquant les effets d'auto-échauffement, mesuré en mW/°C (les valeurs les plus basses signifient un auto-échauffement moindre).
■Constante de temps (τ) :
Le temps nécessaire à la thermistance pour réagir à 63,2 % d'une variation de température (par exemple, 5 secondes dans l'eau, 20 secondes dans l'air).
Termes techniques
■ Équation de Steinhart-Hart :
Modèle mathématique décrivant la relation résistance-température des thermistances NTC :
(T : Température absolue, R : Résistance, A/B/C : Constantes)
■ α (coefficient de température) :
Le taux de variation de la résistance par unité de variation de température :
■ Tableau RT (Tableau de résistance en fonction de la température) :
Tableau de référence présentant les valeurs de résistance standard à différentes températures, utilisé pour l'étalonnage ou la conception de circuits.
3. Applications typiques des thermistances NTC
Domaines d'application
1. Mesure de la température :
o Appareils électroménagers (climatiseurs, réfrigérateurs), équipements industriels, automobile (surveillance de la température des batteries/moteurs).
2. Compensation de température :
oCompensation de la dérive thermique dans d'autres composants électroniques (par exemple, oscillateurs à cristal, LED).
3. Suppression du courant d'appel :
oUtilisation de la haute résistance au froid pour limiter le courant d'appel lors du démarrage de l'alimentation.
Exemples de conception de circuits
• Circuit diviseur de tension :
(La température est calculée en lisant la tension via un CAN.)
• Méthodes de linéarisation :
Ajout de résistances fixes en série/parallèle pour optimiser la sortie non linéaire du NTC (inclure les schémas de circuits de référence).
4. Ressources et outils techniques
Ressources gratuites
•Fiches techniques:Inclure les paramètres détaillés, les dimensions et les conditions de test.
•Modèle Excel (PDF) de tableau RT: Permet aux clients de consulter rapidement les valeurs de résistance à la température.
oConsidérations de conception pour la protection thermique des batteries au lithium NTC
oAmélioration de la précision de mesure de température des CNT grâce à l'étalonnage logiciel
Outils en ligne
• Calculateur de valeur B:Saisissez T1/R1 et T2/R2 pour calculer la valeur B.
•Outil de conversion de température: Résistance d'entrée pour obtenir la température correspondante (compatible avec l'équation de Steinhart-Hart).
5. Conseils de conception (pour les ingénieurs)
• Éviter les erreurs d'auto-échauffement :Assurez-vous que le courant de fonctionnement est inférieur au maximum spécifié dans la fiche technique (par exemple, 10 μA).
• Protection de l'environnement :Pour les environnements humides ou corrosifs, utilisez des CNT encapsulées dans du verre ou revêtues d'époxy.
• Recommandations d'étalonnage :Améliorer la précision du système en effectuant un étalonnage en deux points (par exemple, 0°C et 100°C).
6.Foire aux questions (FAQ)
1. Q : Quelle est la différence entre les thermistances NTC et PTC ?
o A: Les thermistances PTC (coefficient de température positif) augmentent leur résistance avec la température et sont couramment utilisées pour la protection contre les surintensités, tandis que les thermistances NTC sont utilisées pour la mesure et la compensation de température.
2. Q : Comment choisir la bonne valeur de B ?
o A : Les valeurs B élevées (par exemple, B25/85=4700K) offrent une sensibilité plus élevée et conviennent aux plages de température étroites, tandis que les valeurs B faibles (par exemple, B25/50=3435K) sont meilleures pour les plages de température larges.
3. Q : La longueur du fil affecte-t-elle la précision de la mesure ?
oR : Oui, les longs fils introduisent une résistance supplémentaire, qui peut être compensée en utilisant une méthode de connexion à 3 ou 4 fils.
Nos prix sont plus compétitifs que ceux pratiqués en Europe, en Amérique, au Japon et en Corée du Sud ; ils se situent à un niveau moyen en Chine.
Du point de vue du rapport coût-efficacité, les thermistances et les capteurs de température produits par notre entreprise sont le meilleur choix pour vous.
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Les puces spéciales dotées de paramètres personnalisés nécessitent un cycle de développement et de production de 21 jours.
Pour les capteurs ordinaires, la première production, de 100 à 1 000 unités, prendra 7 à 15 jours. La seconde production, de 10 000 unités, prendra 7 jours.
Les capteurs spéciaux ou personnalisés varieront en fonction du cycle d'approvisionnement des matières premières.
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