Kun kohtaat tuhansia termistorityyppejä, valinta voi aiheuttaa huomattavia vaikeuksia. Tässä teknisessä artikkelissa esittelen sinulle joitain tärkeitä parametreja, jotka on pidettävä mielessä termistoria valittaessa, varsinkin kun haluat käyttää kahta yleisesti käytettyä termistorityyppiä lämpötilan tunnistamiseen Vastusta tai piipohjaista lineaaritermistoria.
NTC-termistoreja käytetään laajalti alhaisen hinnan vuoksi, mutta ne tarjoavat alhaisen tarkkuuden äärimmäisissä lämpötiloissa. Ultraäänianturianturin piipohjaiset lineaaritermistorit voivat tarjota paremman suorituskyvyn ja tarkkuuden laajemmalla lämpötila-alueella, mutta yleensä niiden hinta on korkeampi. Seuraavaksi esittelemme, että muut markkinoiden lineaaritermistorit voivat tarjota kustannustehokkaampia ja tehokkaita vaihtoehtoja, jotka auttavat ratkaisemaan monenlaisia lämpötilan mittaustarpeita ilman, että ratkaisun kokonaiskustannukset nousevat.
Sovelluksellesi sopiva termistori riippuu monista parametreista, kuten:
• Materiaalikuluista (BOM).
• Resistanssitoleranssi.
• Kalibrointipisteet.
• Herkkyys (resistanssin muutos Celsius-asteittain).
• Itsestään lämpenevä ja anturin poikkeama.
BOM-kustannukset Itse termistori ei ole kallis. Koska ne ovat erillisiä, niiden jännitehäviötä voidaan muuttaa käyttämällä lisäpiirejä. Jos esimerkiksi käytät epälineaarista NTC-termistoria ja haluat lineaarisen jännitehäviön laitteessa, voit lisätä lisävastuksia tämän ominaisuuden saavuttamiseksi. Kuitenkin toinen vaihtoehto, joka voi alentaa BOM:n ja ratkaisun kokonaiskustannuksia, on käyttää lineaaritermistoria, joka tuottaa vaaditun jännitteen pudotuksen. Hyvä uutinen on, että uusi lineaarinen termistorisarja. Tämä tarkoittaa, että insinöörit voivat yksinkertaistaa suunnittelua, vähentää järjestelmäkustannuksia ja pienentää piirilevyn (PCB) asettelukokoa vähintään 33 %.
Resistanssitoleranssi Termistorit luokitellaan niiden resistanssitoleranssin mukaan 25 °C:ssa, mutta tämä ei täysin selitä, kuinka ne muuttuvat lämpötilan mukaan. Voit käyttää pienintä, tyypillistä ja suurinta resistanssiarvoa, jotka on annettu laitteen vastus- ja lämpötilataulukossa suunnittelutyökalussa tai tietolomakkeessa laskeaksesi toleranssin kyseiselle lämpötila-alueelle.
Havainnollistaaksemme, kuinka toleranssi vaihtelee termistoritekniikan mukaan, verrataan NTC:tä ja TMP61-pohjaista piipohjaista termistoriamme, joiden molempien nimellinen resistanssitoleranssi on ± 1 %. Kuva 1 havainnollistaa, että kun lämpötila poikkeaa 25°C:sta, molempien laitteiden resistanssitoleranssi kasvaa, mutta näiden kahden välillä on suuri ero äärilämpötiloissa. On tärkeää laskea tämä ero, jotta voit valita laitteita, jotka säilyttävät alhaisen toleranssin kyseisellä lämpötila-alueella.
Kalibrointipiste
Ei tiedetä, että termistorin sijainti sen resistanssitoleranssissa heikentää järjestelmän suorituskykyä, koska tarvitset suuremman virhealueen. Kalibrointi kertoo odotetun resistanssiarvon, mikä voi auttaa sinua pienentämään virhealuetta huomattavasti. Tämä on kuitenkin lisävaihe valmistusprosessissa, joten kalibrointi tulee pitää mahdollisimman alhaisena.
Kalibrointipisteiden määrä riippuu käytetyn termistorin tyypistä ja sovelluksen lämpötila-alueesta. Kapeilla lämpötila-alueilla yksi kalibrointipiste sopii useimmille termistoreille. Sovelluksissa, jotka vaativat laajaa lämpötila-aluetta, sinulla on kaksi vaihtoehtoa: 1) käyttää NTC-kalibrointia kolme kertaa (tämä johtuu niiden alhaisesta herkkyydestä äärimmäisissä lämpötiloissa ja korkeasta resistanssitoleranssista) tai 2) käyttää silikonipohjaista lineaarilämpöä. Vastus kalibroidaan kerran, mikä on vakaampi kuin NTC.
Herkkyys
Kun 200 kHz:n ultraäänianturi yrittää saada hyvää tarkkuutta termistorista, suuri resistanssin (herkkyyden) muutos celsiusastetta kohden on vain yksi ongelmista. Jos et kuitenkaan saa oikeaa resistanssiarvoa ohjelmistossa kalibroimalla tai valitsemalla termistori, jolla on pieni resistanssitoleranssi, suurempi herkkyys ei auta.
Koska NTC-resistanssiarvo pienenee eksponentiaalisesti, sen herkkyys on erittäin korkea matalissa lämpötiloissa, mutta lämpötilan noustessa herkkyys laskee jyrkästi. Piipohjaisen lineaaritermistorin herkkyys ei ole yhtä korkea kuin NTC:n, joten se pystyy suorittamaan vakaita mittauksia koko lämpötila-alueella. Lämpötilan noustessa piipohjaisen lineaarisen termistorin herkkyys ylittää yleensä NTC:n herkkyyden noin 60 °C:ssa.
Itsekuumeneminen ja anturin ryömintä
Ultraäänituulianturin termistori haihduttaa energiaa lämmön muodossa, mikä vaikuttaa sen mittaustarkkuuteen. Hajaantuneen lämmön määrä riippuu monista parametreista, mukaan lukien materiaalin koostumus ja laitteen läpi kulkeva virta. Anturin ryömintä on termistorin ryömimän määrä ajan kuluessa, ja yleensä resistanssiarvon prosentuaalisen muutoksen antama kiihdytetty käyttöikä on määritelty tietolomakkeessa. Jos sovelluksesi vaatii pitkää käyttöikää ja tasaista herkkyyttä ja tarkkuutta, valitse termistori, jossa on alhainen itsekuumeneminen ja pieni anturiryömintä.
Joten milloin sinun pitäisi käyttää piilineaarista termistoria, kuten TMP61, NTC:ssä?
Katsomalla taulukkoa 1 voit huomata, että samalla hinnalla piipohjaiset lineaaritermistorit voivat hyötyä lineaarisuudestaan ja stabiilisuudestaan melkein missä tahansa tilanteessa piipohjaisten lineaaristen termistorien määritellyllä käyttölämpötila-alueella. Piipohjaisia lineaarisia termistoreja on saatavana myös kaupallisina ja autoversioina, ja niitä on saatavana pinta-asennuslaitteiden NTC:n yleisstandardin 0402 ja 0603 pakkauksissa.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd on ammattimainen pietsosähköisen keramiikan ja ultraääniantureiden valmistaja, joka on omistautunut ultraääniteknologiaan ja teollisiin sovelluksiin.
