Ketika dihadapkan dengan ribuan jenis termistor, pemilihan dapat menimbulkan kesulitan yang cukup besar. Dalam artikel teknis ini, saya akan memperkenalkan Anda pada beberapa parameter penting yang perlu diingat ketika memilih termistor, terutama bila Anda ingin menggunakan dua jenis termistor yang umum digunakan untuk Resistor penginderaan suhu atau termistor linier berbasis silikon.
Termistor NTC banyak digunakan karena harganya yang murah, namun memberikan akurasi yang rendah pada suhu ekstrim. Termistor linier berbasis silikon dari sensor transduser ultrasonik dapat memberikan kinerja yang lebih baik dan akurasi yang lebih tinggi dalam rentang suhu yang lebih luas, tetapi biasanya harganya lebih tinggi. Berikut ini kami akan memperkenalkan bahwa termistor linier lain di pasar dapat memberikan kinerja tinggi yang lebih hemat biaya opsi untuk membantu menyelesaikan berbagai kebutuhan penginderaan suhu tanpa meningkatkan biaya keseluruhan solusi.
Termistor yang cocok untuk aplikasi Anda akan bergantung pada banyak parameter, seperti:
• Biaya bill of material (BOM).
• Toleransi resistensi.
• Titik kalibrasi.
• Sensitivitas (perubahan resistansi per derajat Celsius).
• Pemanasan sendiri dan penyimpangan sensor.
Biaya BOM Termistornya sendiri tidak mahal. Karena bersifat diskrit, jatuh tegangannya dapat diubah dengan menggunakan rangkaian tambahan. Misalnya, jika Anda menggunakan termistor NTC non-linier dan menginginkan penurunan tegangan linier pada perangkat, Anda dapat memilih untuk menambahkan resistor tambahan untuk membantu mencapai fitur ini. Namun, alternatif lain yang dapat mengurangi total biaya BOM dan solusinya adalah dengan menggunakan termistor linier yang memberikan penurunan tegangan yang diperlukan. Kabar baiknya adalah dengan seri termistor linier baru kami. Ini berarti para insinyur dapat menyederhanakan desain, mengurangi biaya sistem, dan mengurangi ukuran tata letak papan sirkuit cetak (PCB) setidaknya sebesar 33%.
Toleransi resistansi Termistor diklasifikasikan menurut toleransi resistansinya pada 25°C, tetapi hal ini tidak sepenuhnya menjelaskan bagaimana termistor berubah seiring suhu. Anda dapat menggunakan nilai resistansi minimum, tipikal, dan maksimum yang disediakan dalam tabel resistansi dan suhu perangkat (RT) pada alat desain atau lembar data untuk menghitung toleransi pada rentang suhu spesifik yang relevan.
Untuk mengilustrasikan bagaimana toleransi bervariasi dengan teknologi termistor, mari kita bandingkan NTC dan termistor berbasis silikon berbasis TMP61, keduanya memiliki toleransi resistansi nominal ± 1%. Gambar 1 menggambarkan bahwa ketika suhu menyimpang dari 25°C, toleransi resistansi kedua perangkat akan meningkat, namun akan terdapat perbedaan yang besar antara keduanya pada suhu ekstrim. Penting untuk menghitung perbedaan ini, sehingga Anda dapat memilih perangkat yang mempertahankan toleransi rendah pada kisaran suhu yang relevan.
Titik kalibrasi
Tidak diketahui apakah posisi termistor dalam toleransi resistansinya akan mengurangi kinerja sistem karena diperlukan rentang kesalahan yang lebih besar. Kalibrasi akan memberi tahu Anda nilai resistansi yang diharapkan, yang dapat membantu Anda mengurangi rentang kesalahan secara signifikan. Namun, ini merupakan langkah tambahan dalam proses pembuatan, sehingga kalibrasi harus dijaga serendah mungkin.
Jumlah titik kalibrasi bergantung pada jenis termistor yang digunakan dan kisaran suhu aplikasi. Untuk rentang suhu yang sempit, satu titik kalibrasi cocok untuk sebagian besar termistor. Untuk aplikasi yang memerlukan rentang suhu yang luas, Anda memiliki dua opsi: 1) menggunakan kalibrasi NTC tiga kali (ini karena sensitivitasnya yang rendah pada suhu ekstrem dan toleransi resistansi yang tinggi), atau 2) menggunakan termal linier berbasis silikon. Resistansi dikalibrasi satu kali, yang lebih stabil daripada NTC.
Kepekaan
Ketika transduser ultrasonik 200KHz mencoba mendapatkan akurasi yang baik dari termistor, perubahan resistansi (sensitivitas) yang besar per derajat Celcius hanyalah salah satu masalahnya. Namun, kecuali Anda mendapatkan nilai resistansi yang benar dalam perangkat lunak dengan mengkalibrasi atau memilih termistor dengan toleransi resistansi rendah, sensitivitas yang lebih besar tidak akan membantu.
Karena nilai resistansi NTC menurun secara eksponensial, maka sensitivitasnya sangat tinggi pada suhu rendah, namun seiring dengan peningkatan suhu, sensitivitasnya akan turun tajam. Sensitivitas termistor linier berbasis silikon tidak setinggi NTC, sehingga dapat melakukan pengukuran yang stabil pada seluruh rentang suhu. Ketika suhu meningkat, sensitivitas termistor linier berbasis silikon biasanya melebihi sensitivitas NTC pada sekitar 60°C.
Pemanasan sendiri dan penyimpangan sensor
Termistor transduser sensor angin ultrasonik menghilangkan energi dalam bentuk panas, yang mempengaruhi keakuratan pengukurannya. Jumlah panas yang hilang bergantung pada banyak parameter, termasuk komposisi material dan arus yang mengalir melalui perangkat. Penyimpangan sensor adalah jumlah penyimpangan termistor dari waktu ke waktu, dan biasanya uji umur dipercepat yang diberikan oleh persentase perubahan nilai resistansi ditentukan dalam lembar data. Jika aplikasi Anda memerlukan masa pakai yang lama serta sensitivitas dan akurasi yang konsisten, pilih termistor dengan pemanasan otomatis rendah dan penyimpangan sensor kecil.
Jadi, kapan sebaiknya Anda menggunakan termistor linier silikon seperti TMP61 di NTC?
Melihat Tabel 1, Anda dapat menemukan bahwa dengan harga yang sama, termistor linier berbasis silikon dapat memperoleh manfaat dari linearitas dan stabilitasnya di hampir semua situasi dalam kisaran suhu pengoperasian termistor linier berbasis silikon yang ditentukan. Termistor linier berbasis silikon juga tersedia dalam versi komersial dan otomotif, dan tersedia dalam paket perangkat pemasangan permukaan standar umum NTC 0402 dan 0603.
Hubei Hannas Tech Co, Ltd adalah produsen keramik piezoelektrik dan transduser ultrasonik profesional, yang didedikasikan untuk teknologi ultrasonik dan aplikasi industri.
