Site Loader

Содержание

Что такое датчик температуры NTC?

Аббревиатура NTC расшифровывается как Negative Temperature Coefficient, что в переводе на русский язык означает отрицательный температурный коэффициент. При повышении температуры датчика его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры сопротивление возрастает.

Датчик температуры также может называться термистором, терморезистором, термическим резистором, термометром сопротивления.

Вынесенный датчик измерения температуры

Как правило, датчик температуры NTC является полупроводниковым. Это связано с тем, что для полупроводников без примесей температурный коэффициент сопротивления отрицателен.

Датчики температуры для терморегуляторов, представленных в нашем магазине, предназначены для контроля температуры окружающей среды (кабельная стяжка, поверхность нагревательных элементов и т.п.). При монтаже пленочного теплого пола, выносной датчик температуры закладывается в гофротрубу диаметром 16 мм непосредственно под одной из греющих полос ИК пленки в месте наименьшей теплоотдачи (например, под ковриком или мебелью на низких ножках).

Датчики не являются электронными приборами, поскольку не содержат систем предварительной обработки сигнала. В основе работы температурных датчиков NTC лежит нелинейная зависимость сопротивления терморезистора датчика от температуры среды, в которую он помещен. В соответствии с этим меняется напряжение на входе компаратора терморегулятора. Настройка компаратора соответствует температурной характеристике комплектного датчика.

Соотношение температуры и сопротивления датчика пола на 10 кОм:

Температура, °С Сопротивление, Ом
5 22070
10 17960
20 12091
30 8312
40 5827

Достаточно большая крутизна характеристики датчиков и достаточно малые отклонения реальной характеристики отдельного датчика от номинальной обеспечивают приемлемую чувствительность и позволяют выбрать небольшой гистерезис при поддержании заданной температуры.


Характеристики сопротивления пассивных датчиков температуры Pt100 Pt1000 NTC

Темп. Pt100 Pt 1000 Ni 1000 Ni 1000 TK5000 FeT NTC 1K NTC 5K NTC 10K
/°C Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом кОм
-50 80,3 803,1 743 790,88 32.886,00 333.914,00
667,83
-40 84,27 842,7 791 830,83 18.641,00 167.835,00 335,67
-30 88,22 882,2 842 871,69 1.934,70 10.961,00 88.342,00 176,68
-20 92,16 921,6 893 913,48 2.030,4 6.662,00 48.487,00 96,97
-10 96,09 960,9 946 956,24 2.127,68 4.175,00 27.649,00 55,3
0 100 1.000,00 1.000,00 1.000,00 2.226,53 2.961,00 16.325,40 32,65
10 103,9 1.039,00 1.056,00 1.044,79 2.327,0 1.781,00 9.951,80 19,9
20 107,79 1.077,90 1.112,00 1.090,65 2.429,15 1.205,00 6.246,80 12,49
25 109,74 1.097,40 1.141,00 1.113,99 2.480,86 1.000,00 5.000,00 10
30 111,67 1.116,70 1.171,00 1.137,6 2.533,00 834,2 4.028,00 8,06
40 115,54 1.155,40 1.230,00 1.185,7 2.638,60 589,2 2.662,40 5,32
50 119,4 1.194,00 1.291,00 1.234,97 2.745,99 424 1.800,49 3,6
60 123,24 1.232,40 1.353,00 1.285,44 2.855,23 310,4 1.243,53 2,49
70 127,07 1.270,00 1.417,00 1.337,14 2.966,36 231 875,8 1,75
80 130,89 1.308,90
1.483,00
1.390,12 3.079,42 174,5 628,09 1,26
90 134,7 1.347,00 1.549,00 1.444,39 3.194,47 133,6 458,06 0,92
100 138,5 1.385,00 1.618,00 1.500,00 3.311,56 103,7 339,32 0,68
110 142,29 1.422,00 1.688,00 1.556,98 3.430,75 81,4 255,03 0,5
120 146,06 1.460,60 1.760,00 1.615,36 3.552,09 64,7 194,3 0,39
130 149,82 1.498,20 1.883,00 1.675,18 3.675,65 51,9 149,9 0,3
140 153,58 1.535,80 1.909,00 1.736,47 3.801,48 42,1 117,04 0,23
150 157,3 1.573,10 1.987,00 1.799,26 3.929,65 34,4 92,39 0,18

Предельные отклонения по классам:

Допуски при 0°C:

Чувствительные элементы из платины (Pt 100, Pt 1000):

DIN EN 60751, класс B……………………………. ±0,3 K

1/3 DIN EN 60751, класс B………………………. ±0,1 K

Чувствительные элементы из никеля:

NI1000 DIN EN 43760, класс B ……………….. ±0,4 K

NI1000 1/2 DIN EN 43760, класс B ………….. ±0,2 K

NI1000 TK 5000………………………………………. ±0,4 K

Измерительный ток вследствие саморазогрева оказывает

влияние на точность измерения термометра и по этой причине

не должен превышать 10 мА.

В качестве контрольной величины для измерительного тока

действительны:

Чувствительный элемент ………………………. I макс

Pt 100, Pt 1000 (тонкопленочный)……………. < 2 мA

Ni 1000 (DIN), Ni 1000 TK 5000…………………. < 2 мA

NTC´s …………………………………………………….. < 1 мA

LM235 …………………………………………………… 400 мк A…5 мA

В целях предотвращения повреждений и неисправностей

предпочтительно применение экранированных кабелей.

Необходимо избегать параллельной прокладки с

токоведущими кабелями.

Полупроводниковые термодатчики PTC и NTC

PTC датчики применяют там, где требуется поддержание отрицательной температуры, не допуская размораживания. Например, авторефрижераторы и промышленные морозильные камеры. При обрыве связи с датчиком, контроллер считает, что температура повышается и дает исполнительный сигнал на постоянное охлаждение (включает компрессор охлаждения).
NTC датчики используются в системах, где есть опасность случайного переохлаждения продуктов (жидкости, фрукты и т.д.). Используются, например, в производстве холодильных витрин. При обрыве связи с датчиком, контроллер реагирует так, как будто измеряемая температура снижается, т.е. отключает компрессор.


Полупроводниковые датчики чаще всего выпускаются с металлической оболочкой. Помимо этого, существует множество их разновидностей (например PTC Silicon с силиконовой оболочкой или PTC PVC в ластике).

Рекомендации по монтажу и эксплуатации РТС и NTC датчиков

— Датчики РТС / NTC выпускаются во влагозащищенном корпусе, который препятствует попаданию воды внутрь защитной металлической гильзы, предохраняя чувствительный элемент датчика. Тем не менее монтировать датчики температуры рекомендуется заглушкой металлической гильзы вверх .

— Датчики температуры РТС / NTC наиболее часто выпускаются с длиной кабеля до 1,5 м. При удаленном размещении пульта управления от самого датчика, кабель удлиняют компенсационным проводом, герметизируя при этом места соединения. После удлиннения рекомендуется провести калибровку датчика с целью повышения точности замера.

— Внешние электромагнитные поля могут оказывать существенное влияние на работоспособность датчика. Поэтому при монтаже РТС датчиков, провода от места установки самого датчика до регулятора желательно прокладывать на максимально возможном удалении от источников помех. Если конструкция установки не позволяет этого сделать, то уменьшить влияние внешнего электромагнитного поля позволяет экранирование измерительного провода и последующее заземление экрана.

Физические принципы:

РТС датчики – это термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) (Positive Temperature Coefficient – положительный температурный коэффициент). Термисторы или терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых нелинейно зависит от температуры. Температурная зависимость сопротивления термистора с положительным ТКС характеризуется значительным увеличением сопротивления при достижении определенной температуры. Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, т.е. сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и уменьшается при ее увеличении. Термисторы выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок. Широкое применение термисторы нашли во всех областях автоматики, где требуется измерять, поддерживать и регулировать температуру.

Термисторы типа РТС можно разделить на две основные категории: силисторы и «защитные термисторы». Силисторы – термочувствительные силиконовые резисторы, характеризующиеся тем, что имеют положительную характеристику в температурном диапазоне до 150 °С, и отрицательную в температурном диапазоне выше 150 °С.

Наиболее стабильный ТКС (около 0,77 %/°С) силисторы имеют в области от – 60 до + 150 °С, где они наиболее часто применяются для контроля температуры. «Защитные термисторы» не используются для измерения температуры, а служат как элементы встроенной температурной защиты или в качестве предохранителей в схемах защиты от перегрузок по току и напряжению.

Производитель: 
AKO

NTC термистор характеристики

А Вы знаете, что такое NTC термистор и какие у него характеристики?

NTC термистор


Что такое термисторы NTC? Термистор, встроенный в зонд из нержавеющей стали, представляет собой «отрицательный температурный коэффициент». Термисторы NTC — это резисторы с отрицательным температурным коэффициентом, что означает, что сопротивление уменьшается с повышением температуры.

Они в основном используются как резистивные температурные датчики и токоограничивающие устройства. Коэффициент температурной чувствительности примерно в пять раз больше, чем у кремниевых температурных датчиков (силисторы) и примерно в десять раз больше, чем у датчиков температуры сопротивления (RTD). Датчики NTC обычно используются в диапазоне от -55 ° C до 200 ° C.  

ntc термистор характеристики.



Нелинейность связи между сопротивлением и температурой, проявляемая резисторами NTC, представляла собой большую проблему при использовании аналоговых схем для точного измерения температуры, но быстрое развитие цифровых схем позволило решить эту задачу, позволяющую вычислять точные значения путем интерполяции таблиц поиска или путем решения уравнений которые приближаются к типичной кривой NTC.

Определение термистора NTC


Термистор NTC представляет собой термочувствительный резистор, сопротивление которого демонстрирует большое, точное и прогнозируемое снижение по мере того, как температура ядра резистора увеличивается в диапазоне рабочих температур. 

NTC термистор.


Характеристики термисторов NTC


В отличие от RTD (температурные детекторы сопротивления), изготовленные из металлов, термисторы NTC обычно изготавливаются из керамики или полимеров. Различные используемые материалы приводят к различным температурным откликам, а также к другим характеристикам. Реакция температуры Хотя большинство термисторов NTC обычно подходят для использования в температурном диапазоне от -55 ° C до 200 ° C, где они дают наиболее точные показания, существуют специальные семейства термисторов NTC, которые могут использоваться при температурах, приближающихся к абсолютному нулю (-273,15 ° C), а также те, которые специально предназначены для использования выше 150 ° C. Температурная чувствительность датчика NTC выражается как «процентное изменение на градус C». В зависимости от используемых материалов и особенностей производственного процесса типичные значения чувствительности к температуре колеблются от -3% до -6% на ° С.
 
 

Характеристическая кривая NTC термистора. 


Характеристическая кривая NTC


Как видно из рисунка, термисторы NTC имеют гораздо более крутой наклон сопротивления-температуры по сравнению с RTD платинового сплава, что приводит к лучшей температурной чувствительности. Тем не менее, RTD остаются наиболее точными датчиками, точность которых составляет ± 0,5% от измеренной температуры, и они полезны в температурном диапазоне от -200 ° C до 800 ° C, что намного шире, чем у датчиков температуры NTC.

Сравнение с другими датчиками температуры


По сравнению с RTD, NTC имеют меньший размер, более быстрый отклик, большую устойчивость к ударам и вибрации и имеют более низкую себестоимость. Они немного менее точны, чем RTD. По сравнению с термопарами точность, полученная от обоих, аналогична; однако термопары выдерживают очень высокие температуры (порядка 600 ° C) и используются вместо термисторов NTC, где их иногда называют пирометрами. Тем не менее, термисторы NTC обеспечивают большую чувствительность, стабильность и точность, чем термопары при более низких температурах, и используются с меньшими затратами электроэнергии и, следовательно, имеют более низкие общие затраты. Стоимость дополнительно снижается из-за отсутствия необходимости в схемах формирования сигнала (усилители, переводчики уровня и т. д.), Которые часто необходимы при работе с RTD и всегда необходимы для термопар.

Эффект самонагрева


Эффект самонагрева — это явление, которое происходит, когда ток протекает через термистор NTC. Поскольку термистор в основном является резистором, он рассеивает энергию в виде тепла, когда через него протекает ток. Это тепло генерируется в сердечнике термистора и влияет на точность измерений. Степень, в которой это происходит, зависит от количества протекающего тока, окружающей среды (будь то жидкость или газ, есть ли какой-либо поток над датчиком NTC и т. д.), Температурный коэффициент термистора, общее количество термистора области и т. д. Тот факт, что сопротивление датчика NTC и, следовательно, ток протекания через него, зависит от окружающей среды и часто используется в резервуарах для хранения жидкости.

Теплоемкость


Теплоемкость представляет собой количество тепла, необходимое для повышения температуры термистора на 1 ° C и обычно выражается в мДж / ° C. Знание точной теплоемкости имеет большое значение при использовании датчика термистора NTC в качестве ограничителя пускового тока, поскольку он определяет скорость отклика датчика температуры NTC.

Выбор и расчет кривой


Тщательный процесс отбора должен учитывать константу рассеяния термистора, постоянную времени термической обработки, значение сопротивления, кривую сопротивления-сопротивления и допуски, чтобы учесть в наиболее важных факторах. Поскольку зависимость между сопротивлением и температурой (кривая R-T) сильно нелинейна, в практических схемах системы должны использоваться определенные приближения.

Приближение первого порядка


Одним приближением и простейшим в использовании является приближение первого порядка, в котором говорится, что: формула приближения первого порядка: dR = k * dT Где k — отрицательный температурный коэффициент, ΔT — разность температур, ΔR — изменение сопротивления, возникающее в результате изменения температуры. Это приближение первого порядка справедливо только для очень узкого температурного диапазона и может быть использовано только для таких температур, где k почти постоянна во всем диапазоне температур. 3 Где ln R — естественный логарифм сопротивления при температуре T в Кельвине, а A, B и C — коэффициенты, полученные из экспериментальных измерений. Эти коэффициенты обычно публикуются поставщиками термисторов в составе таблицы данных. Формула Штейнхарта-Харта, как правило, составляет около ± 0,15 ° С в диапазоне от -50 ° С до + 150 ° С, что является большим для большинства применений. Если требуется высокая точность, диапазон температур должен быть уменьшен, а точность лучше, чем ± 0,01 ° C в диапазоне от 0 ° C до + 100 ° C.

Выбор правильного приближения


Выбор формулы, используемой для получения температуры из измерения сопротивления, должен основываться на доступной вычислительной мощности, а также на фактических требованиях допуска. В некоторых приложениях приближение первого порядка более чем достаточно, в то время как в других случаях даже уравнение Штейнхарта-Харта удовлетворяет требованиям, а термистор должен быть откалиброван по пунктам, делая большое количество измерений и создавая таблицу поиска.

Конструкция и свойства термисторов NTC


Материалами, обычно используемыми при изготовлении NTC-резисторов, являются платина, никель, кобальт, железо и оксиды кремния, используемые в виде чистых элементов или керамики и полимеров. Термисторы NTC можно разделить на три группы, в зависимости от используемого производственного процесса.

Терморезисторы


Форма бисера или шарика. Эти термисторы NTC изготовлены из свинцовых проводов из платинового сплава, непосредственно спеченных в керамический корпус. Они обычно обеспечивают быстрое время отклика, лучшую стабильность и позволяют работать при более высоких температурах, чем дисковые и чип-датчики NTC, однако они более хрупкие. Обычно они запечатывают их в стекле, чтобы защитить их от механических повреждений во время сборки и улучшить их стабильность измерений. Типичные размеры колеблются от 0,075 до 5 мм в диаметре.  

Диск и чип-термисторы

Терморезисторы.


Термистор в виде диска. Терморезисторы NTC имеют металлизированные поверхностные контакты. Они больше и, как результат, имеют более медленное время реакции, чем резисторы NTC типа шариков. Однако из-за их размера они имеют более высокую константу диссипации (мощность, необходимая для повышения их температуры на 1 ° C), и поскольку мощность, рассеиваемая термистором, пропорциональна квадрату тока, они могут обрабатывать более высокие токи намного лучше, чем шариковый тип термисторов. Термисторы с типом диска производятся путем прессования смеси оксидных порошков в круглую матрицу, которые затем спекаются при высоких температурах. Чипы обычно изготавливают методом литья под давлением, где суспензию материала распределяют в виде толстой пленки, сушат и разрезают в форму. Типичные размеры колеблются от 0,25 до 25 мм в диаметре.

Терморезисторы NTC с инкапсулированным покрытием


Стекловолокно с термистором NTC Это датчики температуры NTC, запечатанные в воздухонепроницаемом стеклянном пузыре. Они предназначены для использования при температурах выше 150 ° C или для монтажа на печатной плате, где требуется прочность. Инкапсуляция термистора в стекле повышает стабильность датчика, а также защиту датчика от окружающей среды. Они изготавливаются герметично уплотняющими резисторами типа NTC в стеклянный контейнер. Типичные размеры колеблются от 0,4 до 10 мм в диаметре.
 
Типичные области применения

Терморезисторы NTC с инкапсулированным покрытием.


Термисторы NTC используются в широком спектре применений. Они используются для измерения температуры, температуры управления и температурной компенсации. Они также могут использоваться для обнаружения отсутствия или наличия жидкости, в качестве устройств ограничения тока в цепях питания, мониторинга температуры в автомобильных агрегатах и многих других. Датчики NTC можно разделить на три группы, в зависимости от электрической характеристики, используемой в агрегатах и устройствах.  
Характеристика сопротивления-температуры

Типичные области применения.


Приложения, основанные на характеристике сопротивления-времени, включают измерение температуры, контроль и компенсацию. К ним также относятся ситуации, в которых используется термистор NTC, так что температура датчика температуры NTC связана с некоторыми другими физическими явлениями. Эта группа агрегатов требует, чтобы термистор работал в условиях нулевой мощности, что означает, что ток проходящий через него поддерживается как можно на более низком уровне, чтобы избежать нагрева зонда.

Текущая временная характеристика


Устройствами, основанными на характеристике текущего времени, являются: временная задержка, ограничение пускового тока, подавление перенапряжений и многое другое. Эти характеристики связаны с теплоемкостью и постоянной диссипации используемого термистора NTC. Схема обычно полагается на термистор NTC, нагреваясь из-за проходящего через него тока. В какой-то момент это вызовет какое-то изменение в схеме, в зависимости от устройства, в котором оно используется.

Характеристика напряжения


Устройства, основанные на характеристике напряжения и тока термистора, обычно включают изменения условий окружающей среды или изменения схемы, которые приводят к изменениям рабочей точки на заданной кривой в цепи. В зависимости от применения это может использоваться для ограничения тока, температурной компенсации или измерения температуры.

NTS термисторный символ.


NTS термисторный символ


Следующий символ используется для термистора с отрицательным температурным коэффициентом в соответствии со стандартом IEC.

Датчики температуры NTC Carel — описание, характеристики, цена — Стандарт Климат

Есть в наличии.

Цена: узнать цену

Купить

Датчики температуры NTC Carel — это модель из серии «Датчики температуры». Компания «Стандарт Климат» — официальный дилер Carel в России. Мы осуществляем поставку, монтаж и сервисное обслуживание оборудования Carel.

Доставка по Москве — бесплатная. Оплата возможна наличным или безналичным расчетом, банковской картой.

«Стандарт Климат» готова реализовать комплексное решение любой вашей задачи по инженерному оборудованию «под ключ». Скидку до 20% на оборудование Carel мы обсуждаем индивидуально.

Звоните: +7 (499) 350-94-14. Как получить коммерческое предложение?

Описание

Пассивные датчики температуры от компании Carel подключаются к контроллеру и передают на него сигнал сопротивления, который электронным контроллером преобразуется в значение температуры. Такие датчики подходят для применения в самых разных представленных на рынке системах отопления, охлаждения, вентиляции и кондиционирования воздуха. В изготовлении датчиков температуры всегда используются материалы, гарантирующие высокое качество.
Ассортимент датчиков представлен разными моделями, которые выбираются в зависимости от эксплуатационных характеристик системы и сферы применения. Датчики отличаются типом измерительного элемента (NTC, PTC Pt1000), типом колпачка, классом защиты, длиной провода, условиями работы и физическими размерами.
Кроме того, есть датчики для измерения температуры жидкости, которые устанавливаются прямо на трубках. Это, во-первых, сильно упрощает монтаж, а, во-вторых, повышает скорость измерения, что в конечном итоге выражается в сокращении объема электромонтажа системы отопления, охлаждения, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также повышает ее надежность.

О производителе Carel

Оборудование CAREL для увлажнения воздуха получило признание во всем мире. Увлажнители компании установлены в музеях, где они помогают защитить бесценные произведения искусства; в цехах по производству мобильных телефонов и компьютеров, где требуются особые условия влажности; в банках и медицинских центрах, разбросанных по всему миру. Производители вина и пищевых продуктов используют увлажнители CAREL для обеспечения качества своей продукции. Системы увлажнения воздуха CAREL можно увидеть в цехах по производству машин массового спроса и гоночных автомобилей Формулы 1. Ведущие самолетостроительные компании устанавливают увлажнители CAREL в самых современных летательных аппаратах.

Для работы в жилых и офисных помещениях компанией CAREL разработаны увлажнители серии homeSteam. Созданные с учетом последних достижений в этой области, увлажнители homeSteam отличаются простотой монтажа и эксплуатации, высокой надежностью работы.

Отправьте заявку и получите КП

Подберем оборудование, удешевим смету, проверим проект, доставим и смонтируем в срок.

Датчики температуры пола для терморегуляторов системы «Теплый пол»

Датчики температуры являются неотъемлемой частью кабельных систем обогрева. Обычно, это так называемый терморезистор, с подключенным к нему проводом. Неспециалисты зачастую называют термостат (терморегулятор), который управляет теплым полом, датчиком. На самом деле датчик подключается к термостату и физически располагается в зоне обогрева. Для возможности замены, рекомендуется устанавливать датчик в гофрированной трубке. В этой заметке мы поговорим именно о таких датчиках, не затрагивая датчики воздуха, инфракрасные датчики и датчики влажности для кабельных системах обогрева.

Принцип работы выносных датчиков температуры теплого пола заключается в следующем. С увеличением температуры их сопротивление уменьшается. Это изменение сопротивления анализируется термостатом, результатом чего является включение нагрева теплого пола или его отключение.

Производители термостатов указывают для своих датчиков характеристику NTC (Negative Temperature Coefficient), которая характеризует обратную зависимость сопротивления от температуры. При этом сопротивление датчиков для термостатов разных фирм-производителей при одинаковой температуре зачастую разное. Характер изменения этого сопротивления при изменении температуры также может быть различным. Это означает, что датчики разных фирм обычно несовместимы друг с другом. Этот фактор необходимо учитывать, например, при замене термостата теплого пола, т.е. если вы заменили неисправный термостат на термостат другой фирмы, оставив старый датчик, существует высокая вероятность того, что система не будет работать адекватно или не будет работать вообще.

При проверке состояния самого датчика на целостность необходимо замерить его сопротивление тестером и температуру при которой производилось измерение. Эти величины нужно сравнить с параметрами, приводимыми в паспорте на термостат (датчик). Параметры некоторых датчиков приведены в таблицах ниже. Иногда значение сопротивления датчика указывается на корпусе термостата. Подробней о том, как проверить исправность датчика можно узнать в статье Как проверить теплый пол: измерение сопротивления датчика температуры.

Дополнительно отметим, что нам приходилось неоднократно сталкиваться и со случаями, когда сопротивление датчика соответствовало паспортным значениям, однако, заведомо исправный термостат не работал, или работал неадекватно. Это было связано c неработоспособностью датчика при повышении температуры.

В настоящее время есть ряд термостатов нового поколения различных фирм, которые позволяют термостатам работать с различными типами датчиков. К таким моделям можно отнести OCD5-1999 (OJ Electronics, Дания), программируемый термостат с WiFi terneo sx, программируемый терморегулятор terneo pro. Нужно только выставить в настройках термостата правильное значение сопротивления. А в этом вам помогут таблицы ниже.

Характеристики датчика температуры ETF-144/99 (термостаты OJ Electronics)

Данный датчик, пожалуй, наиболее популярен и универсален, т.к. подходит для всех комнатных моделей терморегуляторов OJ Electronics (Дания) и некоторых моделей Thermo, Energy, Elektra, Nexans, сделанных на базе термостатов OJ Electronics.

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
-10 64,0
0 38,0
10 23,3
20 14,8
30 9,7

Характеристики датчика температуры NTC15K арт. 15992125 (термостаты DEVI)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
0 42,0
20 18,0
25 15,0
50 6,0

Характеристики датчика температуры Eberle арт. 193720 (термостаты Eberle)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
5 85,3
10 66,8
15 52,3
20 41,3
25 33,0
30 26,3
35 21,1
40 17,1

Характеристики датчика температуры ENSTO (термостаты ENSTO)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
5 121
10 94
20 59
25 47
30 38
40 25
50 17
60 11

Характеристики датчика температуры AEG (термостаты AEG, Германия)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
10 66,8
20 41,3
25 33,0
30 26,3
40 17,0
50 11,3

Характеристики датчика температуры E 85 816 71 (термостаты Ebeco, Швеция)

Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
10 19,9
15 15,7
20 12,5
25 10,0
30 8,0

Упрощенная сводная таблица

Марка или модель термостата Температура,
°C
Сопротивление,
кОм
Доступные аналоги
ABB (Германия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
ADAX (Норвегия) 22 24,0
Exolute (Bitcino, Франция) 25 100,0
Датчик SF 4х15 для моделей 540, 540S, 540r, 540 ps, UTH 620 (Caleo, Ю. Корея) 25 5,0
F190 021, F193 720 (Ceilhit, Германия) 30 26,0
Easy Control (EasyHeat, США) 23 11,0
Ebeco EB-Therm 55 и др. (Ebeco, Швеция) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
Energy TK 01-04, TK 07-08 23 10,0 R10 (DS Electronics)
ETB/ETT-16 Electrolux (Швеция) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
FEDE (Испания) 25 100
FRe 525 22,… (Eberle) 25 33
ETL-308B, NLC-527 H, SpyHeat и др. (Элтек Электроникс, Россия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
Glossa (Schneider Electric, Германия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
RTC70.26 и др. (Menred, Китай) 30 8,3
O** (OJ Electromics, Дания) 30 9,7
Raychem NRG-Temp 25? 10,0 R10 (DS Electronics)
TI 200, TI 900, TI 950 (Thermo, Швеция) 25 12.0 144-99T (OJ Electronics) и 144-99 (OJ Electronics)
TP (Национальный комфорт, Россия), I-Warm, Специальные системы и технологии, Roomstat 25 6,8
Legrand (Франция)* 25 2,0
MGU0.502 и др. (Unica, Германия) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
MST-1, MST-2, PST и др. (Grand Mayer, Голландия/Китай) 25 10,0 R10 (DS Electronics)
Nobo (Норвегия) 25 12.0 144-99T (OJ Electronics) и 144-99 (OJ Electronics)

*Информация любезно предоставлена нашим коллегой Юрием Антоновым.

Для вашего удобства мы собирали данные по датчикам температуры в течение многих лет и будем рады, если информация вам пригодится. В то же время любая перепечатка наших материалов на других сайтах разрешается только при условии одновременного размещения ссылок на исходный материал и наш магазин теплых полов. Спасибо за понимание!

Будем признательны за пополнение нашей базы характеристик датчиков. Если у вас есть, чем поделиться, пишите нам через форму на сайте или в комментариях к этой статье.

Датчик температуры на термисторе NTC 10K MF58

Таблица соответствия сопротивления и температуры для NTC 10K MF58:

T

R

T

R

T

R

T

R

-40

340.9281

-3

38.2307

34

6.7996

70

1.7411

-39

318.8772

-2

36.2940

35

6.5223

71

1.6826

-38

298.3978

-1

34.4668

36

6.2577

72

1.6264

-37

279.3683

0

32.7421

37

6.0053

73

1.5723

-36

261.6769

1

31.1138

38

5.7645

74

1.5203

-35

245.2212

2

29.5759

39

5.5345

75

1.4703

-34

229.9072

3

28.1229

40

5.3150

76

1.4222

-33

215.6488

4

26.7496

41

5.1053

77

1.3759

-32

202.3666

5

25.4513

42

4.9050

78

1.3313

-31

189.9878

6

24.2234

43

4.7136

79

1.2884

-30

178.4456

7

23.0618

44

4.5307

80

1.2471

-29

167.6783

8

21.9625

45

4.3558

81

1.2073

-28

157.6292

9

20.9218

46

4.1887

82

1.1690

-27

148.2460

10

19.9364

47

4.0287

83

1.1321

-26

139.4807

11

19.0029

48

3.8758

84

1.0965

-25

131.2888

12

18.1184

49

3.7294

85

1.0623

-24

123.6294

13

17.2800

50

3.5893

86

1.0293

-23

116.4648

14

16.4852

51

3.4553

87

0.9974

-22

109.7600

15

15.7313

52

3.3269

88

0.9667

-21

103.4829

16

15.0161

53

3.2039

89

0.9372

-20

97.6037

17

14.3375

54

3.0862

90

0.9086

-19

92.0947

18

13.6932

55

2.9733

91

0.8811

-18

86.9305

19

13.0815

56

2.8652

92

0.8545

-17

82.0877

20

12.5005

57

2.7616

93

0.8289

-16

77.5442

21

11.9485

58

2.6622

94

0.8042

-15

73.2798

22

11.4239

59

2.5669

95

0.7803

-14

69.2759

23

10.9252

60

2.4755

96

0.7572

-13

65.5149

24

10.4510

61

2.3879

97

0.7350

-12

61.9809

25

10.0000

62

2.3038

98

0.7135

-11

58.6587

26

9.5709

63

2.2231

99

0.6927

-10

55.5345

27

9.1626

64

2.1456

100

0.6727

-9

52.5954

28

8.7738

65

2.0712

101

0.6533

-8

49.8294

29

8.4037

66

1.9998

102

0.6346

-7

47.2253

30

8.0512

67

1.9312

103

0.6165

-6

44.7727

31

7.7154

68

1.8653

104

0.5990

-5

42.4620

32

7.3954

69

1.8019

105

0.5821

-4

40.2841

33

7.0904

       

Что такое термистор NTC

Термисторы — это чувствительные к температуре элементы, изготовленные из спеченного полупроводникового материала для отображения значительных изменений сопротивления пропорционально небольшим изменениям температуры.

Это сопротивление можно измерить с помощью небольшого измеряемого постоянного тока, или постоянного тока, пропущенного через термистор, чтобы измерить возникающее падение напряжения.

Эти твердотельные датчики температуры фактически действуют как электрические резисторы, чувствительные к температуре.Отсюда и произошло название, представляющее собой четкое сочетание слов термический и резисторный. Ametherm специализируется на термисторах с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

Термисторы — невероятно точная категория датчиков температуры

Обычно термисторы состоят из спеченной керамики, состоящей из высокочувствительного материала со стабильно воспроизводимыми характеристиками сопротивления в зависимости от температуры.

«Спрос на термисторы также увеличился в автомобильной промышленности, особенно в таких приложениях, как трансмиссия, безопасность и управление, а также транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, в связи с изменением государственных стандартов и структур спроса со стороны конечных пользователей. Всего в автомобиле используется 30 термисторов, включая 20 датчиков с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) и 5 ​​датчиков с положительным температурным коэффициентом (PTC). Термисторы в настоящее время являются постоянно растущим рынком, и ожидается, что эта тенденция сохранится и в ближайшие годы.”Датчики Онлайн

Термисторы

NTC — это нелинейные резисторы, характеристики сопротивления которых меняются в зависимости от температуры. Сопротивление NTC будет уменьшаться при повышении температуры. Способ уменьшения сопротивления зависит от константы, известной в электронной промышленности как бета или ß. Бета измеряется в ° K.

Термисторные зонды NTC

Типичные области применения:
  • Измерение температуры
  • Температурная компенсация
  • Контроль температуры

Вы можете легко рассчитать сопротивление термисторов NTC при заданной температуре, используя бета-коэффициент, но есть еще более точный способ сделать это, используя уравнение Стейнхарта и Харта.Термисторы NTC также являются отличной альтернативой полупроводниковым схемам для решения проблем, связанных с температурой. Их легко использовать для расчета температурного коэффициента. Мы предоставим вам рекомендации по использованию термисторов NTC для достижения максимально точных измерений.

Спросите у инженера

«Термисторы — недорогие, легко доступные датчики температуры. Они просты в использовании и легко адаптируются. Цепи с термисторами могут иметь разумное выходное напряжение, а не милливольтные выходы термопар.Благодаря этим качествам термисторы широко используются для простых измерений температуры. Они не используются при высоких температурах, но широко используются в тех диапазонах температур, в которых они работают ». Бакнеллский университет

Некоторые основные термины могут быть полезны для понимания термисторов и их потенциального использования. Во-первых, стандартная эталонная температура обычно составляет 25 ° C или температура корпуса термистора при предполагаемом сопротивлении нулевой мощности. Это сопротивление при нулевой мощности представляет собой значение сопротивления термистора постоянному току при измерении при определенной температуре с достаточно низким рассеиванием мощности термистором для любого дальнейшего снижения мощности, приводящего к не более чем 1/10 определенного допуска измерения или изменение сопротивления на ноль целых один процент.

Коэффициент сопротивления — это характеристика, которая определяет отношение сопротивления при нулевой мощности термистора при 125 ° к сопротивлению при 25 ° C. Максимальная рабочая температура — это самая высокая температура тела, при которой термистор будет работать с приемлемой стабильностью в течение длительного периода времени.

Эта температура не должна превышать максимальное указанное значение. Аналогичным образом, максимальная номинальная мощность термисторов — это максимальная мощность, при которой термистор будет работать в течение определенного периода времени, сохраняя стабильность.

Термисторы NTC Ametherm:

  • Доступен во множестве дизайнов, чтобы соответствовать практически любому желаемому применению
  • Создано с использованием материалов высочайшей чистоты для получения надежных результатов, на которые можно положиться
  • Настраивается для полного удовлетворения ваших потребностей

Глоссарий характеристик термистора

NTC — Термисторный датчик AMWEI

Как определено в стандарте IEC 60539, термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) представляет собой термочувствительные полупроводниковые резисторы, сопротивление которых уменьшается при повышении температуры.От -2% / K до -6% / K отрицательные температурные коэффициенты сопротивления примерно в десять раз больше, чем у металлов, и примерно в пять раз больше, чем у кремниевых датчиков температуры.

Изменения сопротивления термистора NTC могут быть вызваны либо внешне, изменением температуры окружающей среды, либо внутренним, самонагревом в результате тока, протекающего через устройство. Все практические приложения основаны на этом поведении.
NTC Термисторы изготовлены из поликристаллической смешанной оксидной керамики.Механизмы проводимости в этом материале довольно сложны, то есть может иметь место либо внешняя, либо собственная проводимость. Во многих случаях NTC термисторы имеют структуру шпинели, а затем проявляют эффекты валентной проводимости.

Характеристики термостойкости термистора NTC

Характеристики напряжения тока термистора NTC

Температурно-временные характеристики термистора NTC

NTC Термистор Rt — нулевое значение сопротивления мощности

Значение сопротивления, измеренное при фиксированной температуре с использованием достаточно низкого энергопотребления.

NTC Термистор R25 — номинальное значение сопротивления при нулевой мощности

NTC Значение сопротивления термистора , измеренное при 25 ° C с использованием достаточно низкого энергопотребления.

NTC Термистор Значение бета

NTC термистор Бета-значение определяется керамическим материалом и представляет собой наклон кривой R / T , выраженный следующей формулой

Формула бета-расчета термисторов NTC

В этой формуле: R t1 — сопротивление нулевой мощности при температуре T1;
R T2 — сопротивление нулевой мощности при температуре T2.
Если не указано иное, значение Beta B определяется на основе измерений, проведенных при 25 ° C и 50 ° C. Это не постоянная величина в диапазоне рабочих температур.
NTC Термистор Сопротивление нулевой мощности к температурному коэффициенту

NTC термистор температурный коэффициент сопротивления определяется как относительное изменение сопротивления, связанное с изменением температуры.

Термисторы NTC Формула для расчета температурного коэффициента

В формуле: α T — нулевой температурный коэффициент сопротивления мощности при температуре T
R T — сопротивление нулевой мощности при температуре T
T-температура (выраженная в K)
B-B постоянная
NTC Термистор Коэффициент рассеяния δ

NTC термистор коэффициент рассеяния δ определяется как отношение изменения рассеиваемой мощности и результирующего изменения температуры корпуса термистора . δ = ΔP / ΔT. δ изменяется в ответ на изменение температуры окружающей среды в пределах рабочего диапазона температур.

NTC Термистор Тепловая постоянная времени

NTC термистор Температурная постоянная времени — это время, необходимое термистору для изменения 63% разницы между его начальной и конечной температурами.
NTC термистор Температурная постоянная времени может быть решающим параметром при выборе датчика температуры для соответствия применению.На тепловую постоянную времени (время теплового отклика) датчика температуры в основном влияют:

  • Его конструкция, например сенсорный элемент, материал, из которого сделан сенсорный элемент в корпусе сенсора, технология подключения, корпус.
  • Его монтажная конфигурация, например погружной, поверхностный.
  • Среда, в которой он будет находиться, например воздушный поток, неактивный воздух, жидкость.

Тепловая постоянная времени

Чертеж тепловой постоянной времени

NTC Термистор Максимальный стабильный ток

NTC термистор Максимальный стабильный ток означает, что максимальный последовательный ток может быть приложен к термистору NTC при температуре окружающей среды 25 o C

NTC Термистор Температура сопротивления RT Характеристики

Зависимость сопротивления нулевой мощности от температуры корпуса термистора NTC .

Термисторы

— обзор | Темы ScienceDirect

2 АНЕМОМЕТРИЯ ТЕРМИСТОРА

Термисторы могут обеспечивать измерения скорости в ответ на изменения теплопередачи, которая для данной геометрии в основном зависит от скорости и температуры воздуха. Преимущества термисторов перед другими термоанемометрами, такими как термоанемометры, включают точность при низких скоростях, надежность и стабильность. Небольшой размер и низкая стоимость термисторов означают, что, несмотря на то, что они являются устройством вторжения, их можно использовать в большом количестве по всей плоскости радиатора.Высокое разрешение устройства, которое можно получить с помощью термисторной анемометрии, рассматривается как главное преимущество этого метода.

Термисторы — это полупроводники, которые демонстрируют значительные и точные изменения электрического сопротивления в ответ на изменения температуры их тела. Термисторы, которые использовались во время этого исследования, представляли собой термисторы с герметизированными стеклянными шариками с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

Расмуссен [3] показал, что термисторы NTC демонстрируют следующую взаимосвязь между температурой и сопротивлением ( R T ):

RT = R0eβ1T − 1T0

Где R 0 — эталонное сопротивление термистора. при эталонной температуре T 0 , и β — постоянная материала.Температурный коэффициент сопротивления α равен:

[3] α = 1RdRdT = −βT2

Если питание подается на термистор посредством приложения электрического тока I , рассеиваемая мощность составляет P, и температура окружающей жидкости составляет T e , , тогда уравнение теплопередачи принимает следующий вид:

[3] cdTdt = P − κT − Te

Где c — теплоемкость, которая является свойством материала и конструкции термистора, а κ — коэффициент рассеяния.

Коэффициент рассеяния можно интерпретировать как мощность, необходимую для повышения температуры термистора на один градус выше температуры окружающей жидкости. Температура термистора и, следовательно, его сопротивление будут реагировать на изменение коэффициента рассеяния. Именно эта характеристика делает термисторы подходящими для таких применений, как анемометрия. Если термистор используется в однонаправленном ламинарном потоке с постоянными другими свойствами жидкости, коэффициент рассеяния можно рассматривать только как функцию скорости жидкости.Следуя Расмуссену [3]:

T = Te + Pκ (U)

Если эталонное сопротивление термистора ( R e ) измеряется при температуре жидкости, температуру корпуса термистора можно выразить следующим образом:

T = αeTe2αeTe −lnRRe

Приравнивая два приведенных выше уравнения, получаем:

κ (U) = PTeαeTelnRRe − 1

Это уравнение обеспечивает метод расчета значения коэффициента рассеяния в терминах просто определяемых значений. К сожалению, трудно найти аналитические решения для взаимосвязи между скоростью жидкости и коэффициентом рассеяния, поскольку форма, соотношение материалов и, следовательно, тепловые характеристики значительно различаются между отдельными термисторами.Измерение постоянной рассеяния или зависимости между сопротивлением термистора и скоростью потока лучше всего достигается эмпирическим путем с помощью калибровки.

Термистор NTC 10k Характеристики, характеристики, параметры и лист данных

Характеристики

  • Поставляется с широким диапазоном сопротивления
  • Стоимость термистора экономична
  • С диском термистора, покрытым лаком
  • Медные выводы покрыты оловом.
  • С шагом выводов 5,0 мм
  • Компонент отмечен сопротивлением и допуском
  • Хорошая стабильность, устойчивость к окружающей среде
  • Обеспечивает высокую точность измерения сопротивления и константы B
  • Продукт не содержит свинца

Технические характеристики

  • Сопротивление при 25 ° C: 10K + — 1%
  • Значение B (материальная постоянная) = 3950 + — 1%
  • Коэффициент рассеяния (скорость потери энергии режима колебаний) δ th = (в воздухе) прибл.7,5 мВт / К
  • Постоянная времени термического охлаждения <= (на воздухе) 20 секунд
  • Температурный диапазон термистора от -55 ° C до 125 ° C

Важные параметры

1. Сопротивление термистора при нулевой мощности: (R)

Удобная точка отсчета для термистора , обеспечиваемая сопротивлением, — это 25 ° C (по существу, при комнатной температуре). Формула, по которой определяется сопротивление термистора:

R = R0 ехрB (1 / T-1 / T0)

Где, R = Сопротивление при температуре окружающей среды T (K)

R0 = Сопротивление при температуре окружающей среды T0 (K)

B = Постоянная материала

2.Константа материала: (B)

Константа материала B управляет крутизной характеристики RT, как показано на рисунке. Значение B изменяется в зависимости от температуры и определяется в диапазоне от 25 ° C до 85 ° C по формуле:

.

B25 / 85 = внутренний (R85 / R25) / (1 / T — 1 / T0)

B25 / 85 — это значение, используемое для сравнения и характеристики различных керамических изделий. Допуск на это значение обусловлен составом материала

.

3.Температурный коэффициент сопротивления: ( α )

Это значение показывает чувствительность датчика к изменениям температуры. Он определен как:

α = Б / Т 2

Формула означает, что относительный допуск по α равен относительному допуску по значению B.

4. Тепловая Постоянная времени

Это период времени, в течение которого температура термистора будет быстро изменяться 63.2% разницы его температуры (T0) от температуры окружающей среды (T1).

5. Константа теплового рассеяния

Количество электроэнергии P (мВт), потребляемой в T1 (температура окружающей среды) и T2 (повышение температуры термистора), имеет следующую формулу:

P = C (T2-T1)

Где, C — постоянная теплового рассеяния.

Краткое описание

Термистор — это электронный компонент, используемый для расчета температуры.Это тип резистора, сопротивление которого изменяется при изменении температуры. Эти термисторы NTC состоят из комбинации оксидов металлов, прошедших процесс спекания, что дает отрицательное электрическое сопротивление в зависимости от температуры (R / T). Из-за большого отрицательного наклона небольшое изменение температуры вызывает огромное изменение электрического сопротивления.

По сути, существует два типа термистора : : один — NTC (отрицательный температурный коэффициент , ), а второй — PTC (положительный температурный коэффициент , ).Если термистор типа NTC, он снижает сопротивление, поскольку повышение температуры и поведение PTC прямо противоположно NTC. Термистор подключается к любой электрической цепи для измерения температуры тела или вещества. Диапазон рабочих температур этого термистора составляет от -55 ° C до 125 ° C, диапазон температур зависит от сопротивления базы.

График показывает изменение сопротивления в зависимости от температуры, кривая для термисторов типа NTC .

Приложения
  • Бытовое применение — Холодильники, морозильники, плиты, фритюрницы и т. Д.
  • Промышленное, телекоммуникационное приложение — Управление технологическими процессами, отопление и вентиляция, кондиционирование воздуха, пожарная сигнализация, температурная защита в системах управления / зарядки аккумуляторов, видео- и аудиотехника, мобильные телефоны и видеокамеры и т. Д.
  • Применение в автомобильной промышленности — Контроль температуры воздуха на впуске, контроль температуры двигателя, электронные системы подушек безопасности и т. Д.
  • Термистор может использоваться для температурной компенсации, измерения температуры, контроля температуры.

2D модель

О термисторах NTC — Датчики North Star

О термисторах NTC

Термисторы NTC являются наиболее чувствительными устройствами измерения температуры, обычно используемыми для управления измерением температуры, индикации и компенсации в диапазоне температур от -50 ° C до +150 ° C.

Термистор состоит из полупроводникового материала, который действует как термочувствительный резистор. Основная функция термистора — демонстрировать изменение сопротивления при изменении температуры тела, будь то изменение температуры окружающей среды или самонагревание, вызванное током. Измеряя сопротивление термистора в режиме без собственного нагрева, мы можем точно определить его температуру и окружающую среду. В некоторых измерительных приложениях термисторы намеренно нагреваются электрическим током в контролируемых условиях.В этом случае самонагревающийся термистор может использоваться для измерения расхода газов или жидкостей.

Термисторы NTC (отрицательный температурный коэффициент) уменьшают электрическое сопротивление при повышении температуры тела, в то время как термисторы PTC (положительный температурный коэффициент) увеличивают электрическое сопротивление с повышением температуры тела. North Star Sensors специализируется на производстве прецизионных термисторов NTC от основного сырья до готовой продукции. Каждый этап производства тщательно отслеживается и контролируется.

Термочувствительный полупроводниковый материал в термисторе NTC состоит из плотно упакованных и спеченных зерен оксидов металлов, таких как оксид марганца, оксид никеля, оксид железа и оксид меди. Эти твердые структуры полупроводниковые по отношению к электричеству, и при повышении температуры электроны имеют больше шансов оказаться в проводящей энергетической зоне материала. Вот почему электрическая проводимость увеличивается с повышением температуры тела, а электрическое сопротивление уменьшается.И наоборот, снижение температуры тела приводит к увеличению электрического сопротивления.

Эта характеристика сопротивления / температуры (R / T) термистора NTC является нелинейной, предсказуемой, воспроизводимой и может быть воспроизведена в соответствии с точными спецификациями. Поскольку характеристика R / T нелинейна, термисторы NTC обычно определяются по их характеристике «R / T-кривая». Значение сопротивления термистора NTC обычно указывается при 25 ° C (сокращенно «R25»). Наиболее распространенные значения R25, используемые для термисторов NTC, составляют от 100 Ом до 100 000 Ом.Значения R25 могут составлять от 50 Ом до 1 МОм. Могут быть указаны нестандартные термисторы NTC с точным согласованием значений сопротивления при температурах, отличных от 25 ° C.

Каждый состав или смесь термисторов NTC имеет определенное соотношение оксидов металлов, которое определяет физические размеры термистора, характеристики кривой R / T и его сопротивление при 25 ° C. Они демонстрируют относительно большое изменение сопротивления в зависимости от температуры, обычно порядка от -3% до -6% на ° C, обеспечивая гораздо большую чувствительность или реакцию сигнала на изменения температуры по сравнению с другими датчиками температуры, такими как термопары. и RTD.2 члена уравнения, в North Star Sensors мы полагаем, основываясь на опубликованных исследованиях, что эта практика была основана на чрезмерном упрощении уравнения Стейна-Харта Харта и должна использоваться только в относительно узких диапазонах температур. Если вам нужна дополнительная техническая информация, свяжитесь с нами.

Чтобы определить коэффициенты A, B, C, D для определенного диапазона температур, сопротивление термистора NTC измеряется в условиях нулевой мощности в четырех температурных точках, где T1 — самая низкая температура диапазона, T2 и T3 — это средние температуры, а T4 — самая высокая температура диапазона.Наш любимый метод вычисления коэффициентов — умножение матриц в электронной таблице. Мы создали калькулятор, который поможет вам рассчитать коэффициенты:

Калькулятор коэффициентов Стейнхарта-Харта — версия Excel

Важно отметить, что сопротивления и температуры для этого калькулятора ограничены конкретными кривыми NTC.

При использовании уравнения Стейнхарта-Харта необходимо соблюдать определенные меры предосторожности, чтобы пользователь мог достичь желаемой точности и неопределенности зависимости сопротивления отданные о температуре, подлежащие расчету. Понимая сильные стороны и ограничения уравнения Стейнхарта-Харта, можно оптимизировать результаты для конкретного приложения. Ниже перечислены некоторые рекомендации, которые показывают величину ошибки интерполяции, вносимой уравнением для каждого из следующих условий, где диапазон температур, в котором должны быть рассчитаны данные R / T, определяется конечными точками tlow и бедра, выраженными в единицах градусы Цельсия (° C):

  1. ≤ 0.Ошибка 001 ° C для 50 ° C диапазон температур в диапазоне температур (t) 0 ° C ≤ t ≤ 260 ° C.

  2. Погрешность ≤ 0,01 ° C для диапазона температур 50 ° C в диапазоне температур (t) -80 ° C ≤ t ≤ 0 ° C.

  3. Погрешность ≤ 0,01 ° C для диапазона температур 100 ° C в диапазоне температур (t) 0 ° C ≤ t ≤ 260 ° C.

  4. Погрешность ≤ 0,02 ° C для диапазона температур 100 ° C в диапазоне температур (t) -80 ° C ≤ t ≤ 25 ° C.

Если приложение требует подбора кривой с максимально возможной точностью в диапазоне температур более 50 ° C или 100 ° C, требуемый диапазон температур можно разбить на приращения 50 ° C или 100 ° C для расчета коэффициенты A, B, C, D и сопротивление в зависимости отданные о температуре. Таблицы отношения сопротивления (Rt / R25) к температуре, опубликованные North Star Sensors, были разработаны на основе расчетов по уравнению Стейнхарта-Харта, выполненных для нескольких диапазонов 50 ° C, таких как от -50 ° C до 0 ° C, от 0 ° C до 50 ° C, от 50 до 100 ° C и от 100 до 150 ° C.

Конкретные коэффициенты A, B, C, D термистора зависят как от характеристики термистора NTC, так и от R25 этого термистора. Например, часть кривой 44 с R25 10 кОм и часть кривой 40 с R25 10 кОм будут иметь разные коэффициенты A, B, C, D, даже если они имеют одинаковое сопротивление при 25 ° C.Кроме того, часть кривой 44 с R25, равным 10 кОм, и часть кривой 44 с R25, равным 5 кОм, также будут иметь разные коэффициенты A, B, C, D, даже если они имеют одинаковую кривую. Однако любая деталь с такой же кривой и тем же R25 будет иметь одинаковые коэффициенты A, B, C, D в пределах своего диапазона допуска.

Щелкните здесь, чтобы увидеть несколько примеров коэффициентов A, B, C, D по кривой и R25

В отличие от коэффициентов A, B, C, D, все термисторы одной кривой имеют одинаковое значение отношения R / R25.Компания North Star Sensors опубликовала таблицы отношения R / R25 для каждого из материалов термистора. Таблицы R / T 1 ° C также публикуются для общих значений R25. Пожалуйста, свяжитесь с North Star Sensors, если вам нужна дополнительная информация или технические характеристики R / T.

Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о температурных кривых датчиков North Star

Beta (β)

Значение Beta (β) термистора является индикатором наклона характеристики зависимости сопротивления от температуры и является рассчитывается путем измерения значений сопротивления устройства в условиях нулевой мощности в двух температурных точках, обычно при 0 ̊C и 50 ̊C.Значения сопротивления затем вводятся в следующее уравнение:

Термисторы / Измерение температуры с помощью термисторов NTC

Автор: Филип Кейн.

Термисторы (терморезисторы) — это переменные резисторы, зависящие от температуры. Существует два типа термисторов: положительный температурный коэффициент (PTC) и отрицательный температурный коэффициент (NTC). При повышении температуры сопротивление термистора PTC увеличивается, а сопротивление термистора NTC уменьшается. Они показывают противоположную реакцию при понижении температуры.

Оба типа термисторов используются во множестве областей применения. Однако здесь основное внимание будет уделено использованию термисторов NTC для измерения температуры в приложениях на основе микроконтроллеров.

Характеристики термистора
Следующие параметры термистора NTC можно найти в паспорте производителя.

  • Сопротивление
    Это сопротивление термистора при температуре, указанной производителем, часто 25 ° C.

  • Допуск
    Указывает, насколько сопротивление может отличаться от указанного значения.Обычно выражается в процентах (например, 1%, 10% и т. Д.). Например, если указанное сопротивление при 25 ° C для термистора с допуском 10% составляет 10000 Ом, то измеренное сопротивление при этой температуре может находиться в диапазоне от 9000 Ом до 11000 Ом.

  • Константа B (или бета)
    Значение, которое представляет соотношение между сопротивлением и температурой в заданном диапазоне температур. Например, «3380 25/50» означает постоянную бета 3380 в диапазоне температур от 25 ° C до 50 ° C.

  • Допуск на бета-константу
    Допуск на бета-константу в процентах.

  • Диапазон рабочих температур
    Минимальная и максимальная рабочая температура термистора.

  • Температурная постоянная времени
    Когда температура изменяется, время, необходимое для достижения 63% разницы между старой и новой температурами.

  • Константа теплового рассеяния
    Термисторы подвержены самонагреву при прохождении тока. Это количество энергии, необходимое для повышения температуры термистора на 1 ° C.Он указывается в милливаттах на градус Цельсия (мВт / ° C). Обычно рассеиваемая мощность должна быть низкой, чтобы предотвратить самонагрев.

  • Максимально допустимая мощность
    Максимальная рассеиваемая мощность. Он указывается в ваттах (Вт). Превышение этой спецификации приведет к повреждению термистора.

  • Таблица температур сопротивления
    Таблица значений сопротивления и соответствующих температур в диапазоне рабочих температур термистора. Термисторы работают в относительно ограниченном диапазоне температур, обычно от -50 до 300 ° C в зависимости от типа конструкции и покрытия.

Реакция термистора на температуру

Как и в случае с любым резистором, вы можете использовать настройку омметра на мультиметре для измерения сопротивления термистора. Значение сопротивления, отображаемое на вашем мультиметре, должно соответствовать температуре окружающей среды рядом с термистором. Сопротивление изменится в ответ на изменение температуры.

Список деталей Полный комплект с Arduino

Список деталей без Arduino

Рис. 1. Сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры.

На рис. 2 показан отклик термистора NTC в диапазоне от -40 ° C до 60 ° C. Из рисунка видно, что термисторы обладают высокой чувствительностью. Небольшое изменение температуры вызывает большое изменение сопротивления. Также обратите внимание, что реакция этого термистора не линейна. То есть изменение сопротивления при заданном изменении температуры не является постоянным в диапазоне температур термистора.

Рисунок 2: Кривая температурного сопротивления термистора от -40 ° C до 60 ° C

Лист технических данных производителя включает список значений сопротивления термистора и соответствующих температур в его диапазоне.Одно из решений, позволяющих справиться с этой нелинейной реакцией, — это включить в код справочную таблицу, содержащую эти данные о термостойкости. После вычисления сопротивления (будет описано позже) ваш код ищет в таблице соответствующую температуру.

Линеаризация отклика термистора

На аппаратной стороне вы можете линеаризовать отклик термистора, разместив постоянный резистор параллельно или последовательно с ним. Это улучшение будет происходить за счет некоторой точности.Сопротивление резистора должно быть равно сопротивлению термистора в середине интересующего температурного диапазона.

Термистор — комбинация параллельных резисторов

На Рисунке 3 показана S-образная кривая температурного сопротивления, полученная путем размещения резистора 10 кОм параллельно с термистором, сопротивление которого составляет 10 кОм при 25 ° C. Это делает область кривой между 0 ° C и 50 ° C довольно линейной. Обратите внимание, что максимальная линейность составляет около средней точки, которая находится при 25 ° C.

Рис. 3. Кривая температурного сопротивления комбинации термистора и параллельного резистора.

Термистор — комбинация последовательных резисторов (делитель напряжения)

Обычно микроконтроллеры собирают аналоговые данные через аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Вы не можете напрямую прочитать сопротивление термистора с помощью АЦП. Последовательная комбинация термистора и резистора, показанная на рисунке 4, представляет собой простое решение в виде делителя напряжения.

Рисунок 4: Термисторный делитель напряжения.

Для расчета выходного напряжения делителя напряжения используется следующая формула:

Vo = Vs * (R0 / (Rt + R0))

Линеаризованная кривая температура-напряжение на рисунке 5 показывает изменение выходного напряжения Vo делителя напряжения в ответ на изменение температуры. Напряжение источника Vs составляет 5 вольт, сопротивление термистора Rt составляет 10 кОм при 25 ° C, а сопротивление последовательного резистора R0 составляет 10 кОм. Подобно комбинации параллельного резистора и термистора, описанной выше, эта комбинация имеет максимальную линейность около средней точки кривой, которая находится при 25 ° C.

Рисунок 5: График зависимости температуры от напряжения.

Обратите внимание, что, поскольку Vs и R0 постоянны, выходное напряжение определяется Rt. Другими словами, делитель напряжения преобразует сопротивление термистора (и, следовательно, температуру) в напряжение. Идеально подходит для ввода в АЦП микроконтроллера.

Преобразование данных АЦП в температуру путем определения сначала сопротивления термистора.

Чтобы преобразовать данные АЦП в температуру, сначала найдите сопротивление термистора, а затем используйте его для определения температуры.

Вы можете изменить приведенное выше уравнение делителя напряжения, чтобы найти сопротивление термистора Rt:

Rt = R0 * ((Vs / Vo) — 1)

Если опорное напряжение АЦП (Vref) и напряжение источника делителя напряжения (Vs) одинаковы, то верно следующее:

adcMax / adcVal = Vs / Vo

То есть отношение входного напряжения делителя напряжения к выходному напряжению такое же, как отношение значения полного диапазона АЦП (adcMax) к значению, возвращаемому АЦП (adcVal).Если вы используете 10-битный АЦП, тогда adcMax равно 1023.

Рисунок 6: Схема делителя напряжения и АЦП с общим опорным напряжением.

Теперь вы можете заменить соотношение напряжений соотношением значений АЦП в уравнении, которое необходимо решить для Rt:

Rt = R0 * ((adcMax / adcVal) — 1)

Например, предположим, что термистор с сопротивлением 10 кОм при 25 ° C, 10-битный АЦП и adcVal = 366.

Rt = 10,000 * ((1023/366) — 1)
= 10,000 * (2,03)
= 17,951 Ом

После вычисления значения Rt вы можете использовать справочную таблицу, содержащую данные температурного сопротивления для вашего термистора, чтобы найти соответствующую температуру.Расчетное сопротивление термистора в приведенном выше примере соответствует температуре приблизительно 10 ° C.

9 18,670
10 17,926
11 17,214

Лист технических данных производителя может не включать все значения температурного сопротивления термистора или у вас может не хватить памяти для включения всех значений в справочную таблицу. В любом случае вам нужно будет включить код для интерполяции между перечисленными значениями.

Посредством прямого вычисления температуры

В качестве альтернативы для расчета температуры можно использовать уравнение, которое аппроксимирует кривую температурной характеристики термистора.3

Производитель может или не может предоставить значения для коэффициентов A, B и C. В противном случае они могут быть получены с использованием данных измерения температурной устойчивости. Однако это выходит за рамки данной статьи. Вместо этого мы будем использовать более простое уравнение параметра бета (или B), показанное ниже. Хотя оно не так точно, как уравнение Стейнхарта-Харта, оно все же дает хорошие результаты в более узком температурном диапазоне.

1 / T = 1 / T0 + 1 / B * ln (R / R0)

Переменная T — это температура окружающей среды в Кельвинах, T0 — обычно комнатная температура, также в Кельвинах (25 ° C = 298.15K), B — бета-постоянная, R — сопротивление термистора при температуре окружающей среды (такое же, как Rt выше), а R0 — сопротивление термистора при температуре T0. Значения T0, B и R0 можно найти в паспорте производителя. Вы можете рассчитать значение R, как описано ранее для Rt.

Если напряжение источника делителя напряжения и Vref одинаковы, вам не нужно знать R0 или находить R для расчета температуры. Помните, что вы можете записать уравнение для сопротивления термистора через отношение значений АЦП:

R = R0 * ((adcMax / adcVal) — 1)

, тогда:

1 / T = 1 / T0 + 1 / B * ln (R0 * ((adcMax / adcVal) — 1) / R0)

R0 отменяет, что оставляет:

1 / T = 1 / T0 + 1 / B * ln ((adcMax / adcVal) — 1)

Возьмите результат, обратный результату, чтобы получить температуру в Кельвинах.

Например, предположим, что цепь термисторного делителя напряжения подключена к 10-битному АЦП. Константа бета для термистора составляет 3380, сопротивление термистора (R0) при 25 ° C составляет 10 кОм, а АЦП возвращает значение 366.

1 / T = 1 / 298,15 + 1/3380 * ln ((1023/366) — 1)
1 / T = 0,003527
T = 283,52K — 273,15K = 10,37 ° C

Пример: простой регистратор температуры на базе Arduino

На рисунке 7 показан простой регистратор температуры, состоящий из Arduino Uno SBC и термисторного делителя напряжения (справа).Выход делителя напряжения подключен к внутреннему 10-битному АЦП Arduino через один из аналоговых выводов. Arduino получает значение АЦП, вычисляет температуру и отправляет ее на последовательный монитор для отображения.

Рисунок 7: Схема регистратора температуры Arduino.

В следующем эскизе Arduino используется уравнение параметра B для расчета температуры. Функция getTemp выполняет большую часть работы. Он считывает аналоговый вывод несколько раз и усредняет значения АЦП. Затем он вычисляет температуру в Кельвинах, преобразует ее в Цельсия и Фаренгейта и возвращает все три значения в основной цикл.Основной цикл многократно вызывает getTemp с двухсекундной задержкой между вызовами. Он отправляет значения температуры, возвращаемые getTemp, на последовательный монитор.

Рисунок 8: Снимок экрана с выходными данными регистратора температуры.

Загрузите пример кода здесь.

недействительным getTemp (float * t)
{

    // Преобразует входной сигнал термисторного делителя напряжения в значение температуры.
    // Делитель напряжения состоит из термистора Rt и последовательного резистора R0.
    // Значение R0 равно сопротивлению термистора при T0.// Вы должны установить следующие константы:
    // adcMax (значение полного диапазона АЦП)
    // analogPin (аналоговый входной контакт Arduino)
    // invBeta (инверсия значения бета термистора, предоставленного производителем).
    // Используйте с этим модулем опорное напряжение Arduino по умолчанию (5 В или 3,3 В).
    //

  const int analogPin = 0; // заменяем 0 аналоговым выводом
  const float invBeta = 1.00 / 3380.00; // заменяем "Beta" на beta термистора

  const float adcMax = 1023.00;
  const float invT0 = 1,00 / 298,15; // комнатная температура в Кельвинах

  int adcVal, i, numSamples = 5;
  поплавок K, C, F;

  adcVal = 0;
  для (i = 0; i
  Ошибка измерения и разрешение АЦП  

Существует ряд факторов, которые могут способствовать ошибке измерения. Например, термистор и последовательные резисторы могут отличаться от своих номинальных значений (в указанных пределах допуска), или может быть ошибка из-за самонагрева термистора, или шумная электрическая среда может привести к колебаниям на входе АЦП [6].

Ниже приведены несколько предложений по уменьшению погрешности измерения. Предполагается, что вы используете уравнение для параметра B.

Разрешение АЦП

В лучшем случае температура в приведенном выше примере является точной с точностью до 0,1 ° C. Это связано с ограничением из-за разрешения АЦП.

АЦП не чувствителен к изменениям напряжения между шагами. Для 10-битного АЦП наименьшее изменение напряжения, которое можно измерить, составляет Vref / 1023. Это разрешение АЦП по напряжению.Если Vref составляет 5 В, разрешение по напряжению составляет 4,89 мВ. Предполагая, что T0 составляет 25 ° C, наименьшее изменение температуры, которое может быть обнаружено при 25 ° C, составляет ± 0,1 ° C. Это температурное разрешение при 25 ° C. Это означает, что изменение младшего бита вызовет скачок отображаемой температуры на 0,1 ° C. Этот скачок связан с разрешением АЦП, а не с ошибкой измерения.

АЦП Выход Температура
511
512
513
0111111111
1000000000
1000000001
24.95 ° C
25,05 ° C
25,15 ° C

Если вам нужно лучшее разрешение, существуют методы (например, передискретизация [1]), которые вы можете использовать для увеличения эффективного разрешения АЦП вашего микроконтроллера или вы можете использовать внешний АЦП. с более высоким разрешением.

Ссылки

  1. AVR121: Повышение разрешения АЦП за счет передискретизации
    http://www.atmel.com/Images/doc8003.pdf
  2. Как найти выражение для бета-версии
    http://www.zen22142.zen.co.uk / ronj / tyf.html
  3. Измерение температуры с помощью термистора и Arduino
    http://web.cecs.pdx.edu/~eas199/B/howto/thermistorArduino/thermistorArduino.pdf
  4. Термистор
    https://en.wikipedia.org/wiki/Термистор
  5. Учебное пособие по термистору
    http://www.radio-electronics.com/info/data/resistor/thermistor/thermistor.php
  6. Понимание и минимизация ошибок преобразования АЦП
    http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/9d/56/66/74/4e/97/48/93/CD00004444.pdf / files / CD00004444.pdf / jcr: content / translations / en.CD00004444.pdf

Если у вас есть история об электронике, которой вы хотите поделиться, отправьте ее по адресу [адрес электронной почты защищен].
Почти два десятилетия Фил Кейн был техническим писателем в индустрии программного обеспечения и иногда писал статьи для журналов для любителей электроники. Он имеет степень бакалавра электронных технологий и информатику. Фил всю жизнь интересовался наукой, электроникой и исследованием космоса.Ему нравится конструировать и конструировать электронные устройства, и он очень хотел бы однажды увидеть хотя бы одно из этих устройств на пути к Луне или Марсу. .

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.