När man står inför tusentals termistortyper kan valet orsaka avsevärda svårigheter. I den här tekniska artikeln kommer jag att introducera dig till några viktiga parametrar att tänka på när du ska välja en termistor, speciellt när du vill använda två vanliga termistortyper för temperaturavkänning Resistor eller kiselbaserad linjär termistor.
NTC-termistorer används ofta på grund av deras låga pris, men de ger låg noggrannhet vid extrema temperaturer. Kiselbaserade linjära termistorer av ultraljudsgivare kan ge bättre prestanda och högre noggrannhet i ett bredare temperaturområde, men vanligtvis är deras pris högre. Följande kommer vi att presentera att andra linjära termistorer på marknaden kan tillhandahålla mer kostnadseffektiva högpresterande alternativ för att hjälpa till att lösa ett brett spektrum av temperaturavkänningsbehov utan att öka den totala kostnaden för lösningen.
Vilken termistor som lämpar sig för din applikation beror på många parametrar, såsom:
• Materialstyckskostnader (BOM).
• Motståndstolerans.
• Kalibreringspunkter.
• Känslighet (förändring i motstånd per grad Celsius).
• Självuppvärmning och sensordrift.
Styckekostnad Själva termistorn är inte dyr. Eftersom de är diskreta kan deras spänningsfall ändras genom att använda ytterligare kretsar. Till exempel, om du använder en icke-linjär NTC-termistor och du vill ha ett linjärt spänningsfall över enheten, kan du välja att lägga till ytterligare motstånd för att uppnå denna funktion. Ett annat alternativ som kan minska den totala kostnaden för stycklistan och lösningen är dock att använda en linjär termistor som ger erforderligt spänningsfall. Den goda nyheten är det med vår nya linjära termistorserie. Detta innebär att ingenjörer kan förenkla designen, minska systemkostnaderna och minska storleken på kretskortslayouten med minst 33 %.
Motståndstolerans Termistorer klassificeras efter deras motståndstolerans vid 25 ° C, men detta förklarar inte helt hur de förändras med temperaturen. Du kan använda de minsta, typiska och maximala resistansvärdena som finns i tabellen för enhetsresistans och temperatur (RT) i designverktyget eller databladet för att beräkna toleransen för det relevanta specifika temperaturområdet.
För att illustrera hur toleransen varierar med termistorteknologin, låt oss jämföra NTC och vår TMP61-baserade kiselbaserade termistor, som båda har en nominell resistanstolerans på ± 1%. Figur 1 visar att när temperaturen avviker från 25°C kommer motståndstoleransen för båda enheterna att öka, men det blir stor skillnad mellan de två vid extrema temperaturer. Det är viktigt att beräkna denna skillnad, så att du kan välja enheter som håller en låg tolerans över det relevanta temperaturområdet.
Kalibreringspunkt
Det är inte känt att termistorns position inom dess motståndstolerans kommer att minska systemets prestanda eftersom du behöver ett större felområde. Kalibrering kommer att berätta för dig det förväntade motståndsvärdet, vilket kan hjälpa dig att kraftigt minska felintervallet. Detta är dock ett ytterligare steg i tillverkningsprocessen, så kalibreringen bör hållas så låg som möjligt.
Antalet kalibreringspunkter beror på vilken typ av termistor som används och applikationens temperaturområde. För smala temperaturområden är en kalibreringspunkt lämplig för de flesta termistorer. För applikationer som kräver ett brett temperaturområde har du två alternativ: 1) använd NTC-kalibrering tre gånger (detta beror på deras låga känslighet vid extrema temperaturer och höga motståndstolerans), eller 2) använd silikonbaserad linjär termisk Resistansen kalibreras en gång, vilket är mer stabilt än NTC.
Känslighet
När 200KHz ultraljudsgivare försöker få bra noggrannhet från en termistor är en stor förändring i resistans (känslighet) per grad Celsius bara ett av problemen. Men om du inte får rätt resistansvärde i programvaran genom att kalibrera eller välja en termistor med låg resistanstolerans, kommer en större känslighet inte att hjälpa.
Eftersom NTC-resistansvärdet minskar exponentiellt har det extremt hög känslighet vid låga temperaturer, men när temperaturen ökar kommer känsligheten att sjunka kraftigt. Känsligheten hos en kiselbaserad linjär termistor är inte lika hög som för NTC, så den kan utföra stabila mätningar över hela temperaturområdet. När temperaturen ökar överstiger känsligheten hos en kiselbaserad linjär termistor vanligtvis känsligheten för NTC vid cirka 60 ° C.
Självuppvärmning och sensordrift
Termistorn för ultraljudsvindsensorgivaren avleder energi i form av värme, vilket påverkar dess mätnoggrannhet. Mängden värme som avges beror på många parametrar, inklusive materialsammansättningen och strömmen som flyter genom enheten. Sensordrift är mängden termistordrift över tiden, och vanligtvis anges det accelererade livslängdstestet som ges av den procentuella förändringen i resistansvärdet i databladet. Om din applikation kräver lång livslängd och konsekvent känslighet och noggrannhet, välj en termistor med låg självuppvärmning och liten sensordrift.
Så när ska du använda en linjär kiseltermistor som TMP61 på NTC?
Om du tittar på tabell 1 kan du finna att kiselbaserade linjära termistorer till samma pris kan dra nytta av sin linjäritet och stabilitet i nästan alla situationer inom det specificerade driftstemperaturintervallet för kiselbaserade linjära termistorer. Kiselbaserade linjära termistorer är också tillgängliga i kommersiella och bilversioner, och finns tillgängliga i ytmonterade enheter NTC allmänna standard 0402 och 0603 paket.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd är en professionell tillverkare av piezoelektrisk keramik och ultraljudsgivare, dedikerad till ultraljudsteknik och industriella tillämpningar.
