Grundlagen von NTC-Thermistoren
F: Wie schnell sprechen NTCs an?
A: Die Rückmeldezeit ist als die Dauer definiert, nach der 62 % oder eine neue Temperatur erreicht wird, und sie ist eine Funktion der Masse. Je kleiner der Sensor, desto schneller die Rückmeldung. Ein diskreter Sensor wird schneller ansprechen als ein gleichartiger Sensor in einem Metallgehäuse. Die typische Rückmeldezeit für einen NTC-Thermistorsensor der Serie I beträgt <15 Sekunden.
F: Sind NTCs in kleineren Größen verfügbar?
A: Typischerweise haben diskrete Sensoren mit Epoxidbeschichtung Außendurchmesser von max. 24 mm und Miniatursensoren mit Glas einen von max. 4 mm.
F: Wie stabil sind NTC-Sensoren?
A: Verschiedene Sensorfamilien haben unterschiedliche Stabilitätsspezifikationen. Epoxidbeschichtete NTCs sind weniger stabil als hermetische, glasversiegelte NTC-Sensoren.
Lesen Sie weiter: Leistung von NTC-Thermistorsensoren | Anwendungshinweis
F: Wie wählt man einen Widerstandswert für eine bestimmte Anwendung aus?
A: Die Faustregel ist, einen Sensor mit niedrigem Widerstand für Anwendungen mit niedriger Temperatur und einen Sensor mit hohem Widerstand für Anwendungen mit hoher Temperatur zu verwenden. Das Ziel ist, einen Widerstandswert zu wählen, der im entsprechenden Temperaturbereich gut funktioniert.
Weiter lesen: Hinweise zum Testen von NTC-Thermistoren | Anwendungshinweis
F: Können NTCs in kryogenischen Anwendungen verwendet werden?
A: Ja, aber bei -200 °C hängt die Genauigkeit von mathematischen Modellen der Temperatur-/Spannungskurve ab.
F: In welchem Preisbereich liegen NTCs?
A: Der Preis ist abhängig von den Kosten, die wiederum vom Ertrag abhängen. Je höher die Präzision, desto geringer der Ertrag.
F: Was ist der Unterschied zwischen einem Thermistor und einem RTD?
A: Die von TE gefertigten Temperatursensoren basieren auf fünf sehr unterschiedlichen Technologien. Jede Technologie hat Vor- und Nachteile. Welche Technologie sich am besten für eine bestimmte Anwendung eignet, ist von vielen Faktoren abhängig, z. B. dem Temperaturbereich, der erforderlichen Genauigkeit, der Reaktionszeit, den Kosten usw. Es sollten möglichst viele Informationen über die Anwendung vorliegen, damit festgestellt werden kann, welches Produkt oder welche Technologie am besten für den Kunden geeignet ist.
Sehen Sie sich die Infografik an, in der die Leistungs- und Anwendungsunterschiede zwischen den verschiedenen Temperatursensortechnologien von TE dargestellt werden.
Fragen zum Webinar über Grundlagen von NTCs
JETZT DAS WEBINAR ANSEHEN
F: Wie kann der Zusammenhang zwischen Toleranz in Prozent und tatsächlicher Temperaturtoleranz berechnet werden?
A: Um die Temperaturgenauigkeit zu bestimmen, teilen Sie einfach die vollständige Abweichung (Widerstandstoleranz) durch den Alphawert der entsprechenden Temperatur.
Ein Beispiel: Ein Sensor hat einen Widerstand von 2 % bei 0 °C. Gemäß der Kurve Nr. 3 von TE liegt der 0-Grad-Alphawert bei 5,2 % / °C: 2 / 5,2 = ± 0,38 °C
F: Sagen die Spezifikationen der Thermistorgenauigkeit auch etwas über längerfristige Änderungen des Widerstands aus (Widerstandsstabilität)?
A: Nein, die angegebene Genauigkeit bezieht sich auf den Sensor ab Werk. Wir können nicht wissen, welchen Umgebungsbedingungen die Sensoren im Einsatz ausgesetzt werden.
F: Was bedeutet „%”, wenn es um die Temperaturgenauigkeit geht?
A: Die Sensorgenauigkeit kann als Widerstandstoleranz spezifiziert werden (siehe Frage 9) oder als Temperaturgenauigkeit entweder bei einer bestimmten Temperatur oder einem Bereich. Beispiel: ±0,2 °C von 0 °C bis 70 °C
F: Kann die Empfindlichkeitsauflösung detaillierter erklärt werden? Warum ist ein höherer Wert besser?
A: Bei einer hohen Empfindlichkeit kann der Widerstand des Anschlussdrahts vernachlässigt werden. Sie vereinfacht auch die zugehörige Schaltung. Eine Änderung von 1 °C bei einem Thermistor mit 10.000 Ω entspricht 4,4 % oder 440 Ω. Eine Änderung von 1 °C bei einem Platinsensor mit 100 Ω entspricht ⅓ Ω.
F: Wofür stehen die Unterteilungen der Y-Achse auf der Stabilitätskurve?
A: Bei der Y-Achse fehlen die tatsächlichen Werte mit Absicht. Die Alterungsrate ist variabel und hängt von der Zusammensetzung und der Gehäuseform ab.
F: Ist es möglich, weitere Details über die Kalibrierungsmethode zu erfahren? Welche Geräte und welche Technik werden für die Kalibrierung hochpräziser medizinischer Anwendungen verwendet? Welches Vorgehen hat sich am besten bewährt?
A: In unserem Anwendungshinweis Hinweise zum Testen von NTC-Thermistoren erfahren Sie Genaueres.
F: Haben Sie Empfehlungen für optimale Präzision und Geschwindigkeit bei elektronischen Schaltungen? (Op-Amps, ADCs usw.)
A: Wenn die Genauigkeit einer Messschaltung optimiert werden soll, liegt das Hauptaugenmerk darauf, den Strom zu begrenzen, der durch die Komponente fließt. Die Widerstandsangaben für NTCs werden als Nullleistungs-Widerstandswerte bezeichnet. Es ist natürlich nicht möglich, einen Stromkreis ohne Leistung zu bauen, aber der Strom sollte niedrig genug sein, um eine wesentliche Selbsterhitzung des Sensorelements zu verhindern. Die Verlustleistungskonstante kann herangezogen werden, um bei einer gegebenen Leistung Fehler durch Selbsterhitzung einzuschätzen.
F: Müssen besondere Überlegungen wegen elektrischer Störungen angestellt werden, wenn die Spannung eines 10-kΩ- oder 20-kΩ-NTCs mit einem Spannungsteiler angepasst wird und ein Kabel von 6 bis 20 m verwendet wird?
A: Sie können entweder ein geschirmtes Kabel oder einen Ferritfilter verwenden, um Störungen zu minimieren. Die Berechnung des Durchschnitts ist eine weitere Möglichkeit.
F: Was muss beachtet werden, wenn ein Thermistor auf eine Metalloberfläche geklebt werden soll?
A: Bei vielen Anwendungen werden Klebstoffe verwendet, um Oberflächentemperaturen mit fest angebrachten Thermistoren zu messen. Ein Wärmeleitklebstoff, normalerweise ein Epoxid, liefert optimale Ergebnisse.
F: Gibt es einen Standard-NTC für Lithiumbatterien?
A: Es gibt keinen Standardsensor für Akkus und Batterien. Die Auswahl hängt normalerweise vom verfügbaren Platz, der Maximaltemperatur und der Fertigungsmethode ab. Ich habe für diese Anwendung schon bedrahtete epoxidummantelte diskrete Thermistoren, SMD-Thermistoren und axiale DO35-Glasthermistoren gesehen.
F: Gibt es ein Whitepaper oder technische Berichte über die Widerstandsverschweißung der Bedrahtung Ihrer Thermistoren?
A: Derzeit nicht. Die für die Bedrahtung verwendeten Legierungen sind Legierung 180 (Cu:Ni), Kupfer, Nickel oder Dumet (Fe:Ni). Die Schweißmethode hängt von der verwendeten Legierung ab.
F: Welche Art von NTC-Thermistor würden Sie für medizinische Thermometer empfehlen?
A: Die 400 Serie ist ein altbewährter Industriestandard aus dem analogen Zeitalter. Diese Komponente hat 1.355 Ω bei 37 °C mit einem Betawert 25/85 von 3.976. Die Normen für medizinische Thermometer fordern normalerweise eine Präzision von ± 0,1 von 32 bis 42 °C und ± 0,2 von 25 bis 50 °C oder 0 bis 50 °C, wovon eine Hälfte der Toleranz auf den Thermistor und die andere Hälfte auf den Messschaltkreis entfällt.
