Når man står over for tusindvis af termistortyper, kan valg forårsage betydelige vanskeligheder. I denne tekniske artikel vil jeg introducere dig til nogle vigtige parametre, du skal huske på, når du skal vælge en termistor, især når du vil bruge to almindeligt anvendte termistortyper til temperaturføling Modstand eller siliciumbaseret lineær termistor.
NTC termistorer er meget udbredt på grund af deres lave pris, men de giver lav nøjagtighed ved ekstreme temperaturer. Siliciumbaserede lineære termistorer af ultralydstransducersensorer kan give bedre ydeevne og højere nøjagtighed i et bredere temperaturområde, men som regel er deres pris højere. Herefter vil vi introducere, at andre lineære termistorer på markedet kan give mere omkostningseffektive højtydende muligheder for at hjælpe med at løse en bred vifte af temperaturfølingsbehov uden at øge de samlede omkostninger ved løsningen.
Den passende termistor til din applikation afhænger af mange parametre, såsom:
• Styklisteomkostninger.
• Modstandstolerance.
• Kalibreringspunkter.
• Følsomhed (ændring i modstand pr. grad Celsius).
• Selvopvarmning og sensordrift.
Styklisteomkostninger Selve termistoren er ikke dyr. Fordi de er diskrete, kan deres spændingsfald ændres ved at bruge yderligere kredsløb. For eksempel, hvis du bruger en ikke-lineær NTC termistor, og du ønsker et lineært spændingsfald over enheden, kan du vælge at tilføje yderligere modstande for at hjælpe med at opnå denne funktion. Et andet alternativ, der kan reducere de samlede omkostninger ved styklisten og løsningen, er dog at bruge en lineær termistor, der giver det nødvendige spændingsfald. Den gode nyhed er det med vores nye lineære termistorserie. Det betyder, at ingeniører kan forenkle designet, reducere systemomkostningerne og reducere størrelsen af printpladerne (PCB) med mindst 33 %.
Modstandstolerance Termistorer er klassificeret efter deres modstandstolerance ved 25 ° C, men dette forklarer ikke fuldstændigt, hvordan de ændrer sig med temperaturen. Du kan bruge de minimale, typiske og maksimale modstandsværdier, som er angivet i apparatets modstands- og temperaturtabell (RT) i designværktøjet eller databladet til at beregne tolerancen for det relevante specifikke temperaturområde.
For at illustrere, hvordan tolerancen varierer med termistorteknologien, lad os sammenligne NTC og vores TMP61-baserede siliciumbaserede termistor, som begge har en nominel modstandstolerance på ± 1%. Figur 1 illustrerer, at når temperaturen afviger fra 25°C, vil modstandstolerancen for begge enheder stige, men der vil være stor forskel på de to ved ekstreme temperaturer. Det er vigtigt at beregne denne forskel, så du kan vælge enheder, der holder en lav tolerance over det relevante temperaturområde.
Kalibreringspunkt
Det vides ikke, at termistorens position inden for dens modstandstolerance vil reducere systemets ydeevne, fordi du har brug for et større fejlområde. Kalibrering vil fortælle dig den forventede modstandsværdi, hvilket kan hjælpe dig med at reducere fejlområdet betydeligt. Dette er dog et ekstra trin i fremstillingsprocessen, så kalibreringen bør holdes så lav som muligt.
Antallet af kalibreringspunkter afhænger af den anvendte termistortype og applikationens temperaturområde. Til snævre temperaturområder er ét kalibreringspunkt velegnet til de fleste termistorer. For applikationer, der kræver et bredt temperaturområde, har du to muligheder: 1) brug NTC-kalibrering tre gange (dette skyldes deres lave følsomhed ved ekstreme temperaturer og høj modstandstolerance), eller 2) brug siliciumbaseret lineær termisk modstand. Modstanden kalibreres én gang, hvilket er mere stabilt end NTC.
Følsomhed
Når en 200KHz ultralydstransducer forsøger at opnå god nøjagtighed fra en termistor, er en stor ændring i modstand (følsomhed) pr. grad Celsius blot et af problemerne. Men medmindre du opnår den korrekte modstandsværdi i softwaren ved at kalibrere eller vælge en termistor med en lav modstandstolerance, hjælper en større følsomhed ikke.
Fordi NTC-modstandsværdien falder eksponentielt, har den ekstrem høj følsomhed ved lave temperaturer, men efterhånden som temperaturen stiger, vil følsomheden falde kraftigt. Følsomheden af en siliciumbaseret lineær termistor er ikke så høj som for NTC, så den kan udføre stabile målinger over hele temperaturområdet. Når temperaturen stiger, overstiger følsomheden af en siliciumbaseret lineær termistor normalt følsomheden af NTC ved omkring 60 ° C.
Selvopvarmning og sensordrift
Termistoren på ultralydsvindsensortransduceren spreder energi i form af varme, hvilket påvirker dens målenøjagtighed. Mængden af afledt varme afhænger af mange parametre, herunder materialesammensætningen og strømmen, der strømmer gennem enheden. Sensordrift er mængden af termistordrift over tid, og normalt er den accelererede levetidstest givet af den procentvise ændring i modstandsværdien specificeret i databladet. Hvis din applikation kræver en lang levetid og ensartet følsomhed og nøjagtighed, skal du vælge en termistor med lav selvopvarmning og lille sensordrift.
Så hvornår skal du bruge en lineær siliciumtermistor som TMP61 på NTC?
Ser man på tabel 1, kan du finde ud af, at siliciumbaserede lineære termistorer til samme pris kan drage fordel af deres linearitet og stabilitet i næsten enhver situation inden for det specificerede driftstemperaturområde for siliciumbaserede lineære termistorer. Siliciumbaserede lineære termistorer er også tilgængelige i kommercielle og bilversioner og fås i overflademonteringsenhed NTC generelle standard 0402 og 0603 pakker.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd er en professionel producent af piezoelektrisk keramik og ultralydstransducer, dedikeret til ultralydsteknologi og industrielle applikationer.
