Wenn mit Tausenden von Thermistortypen konfrontiert ist, kann die Auswahl erhebliche Schwierigkeiten verursachen. In diesem technischen Artikel werde ich Ihnen einige wichtige Parameter vorstellen, die Sie beachten können, wenn Sie einen Thermistor auswählen, insbesondere wenn Sie zwei häufig verwendete Thermistortypen für Temperaturenserfassungswiderstand oder lineare Thermistor auf Siliziumbasis verwenden möchten.
NTC -Thermistoren werden aufgrund ihres niedrigen Preises weit verbreitet, bieten jedoch bei extremen Temperaturen eine geringe Genauigkeit. Siliziumbasierte lineare Thermistoren des Ultraschallwandlersensors können eine bessere Leistung und höhere Genauigkeit in einem breiteren Temperaturbereich bieten. In der Regel ist ihr Preis höher. Um einen weiten Bereich der Temperaturensensbedürfnisse zu lösen, ohne die Gesamtkosten der Lösung zu erhöhen. Der für Ihre Anwendung geeignete Thermistor hängt von vielen Parametern ab, z. B.: • Kosten für Materialien (BOM). • Widerstandstoleranz. • Kalibrierungspunkte. • Empfindlichkeit (Änderung des Widerstands pro Grad Celsius). • Selbsthitzung und Sensordrift.
Bomkosten Der Thermistor selbst ist nicht teuer. Da sie diskret sind, kann ihr Spannungsabfall durch Verwendung zusätzlicher Schaltungen geändert werden. Wenn Sie beispielsweise einen nichtlinearen NTC-Thermistor verwenden und einen linearen Spannungsabfall über das Gerät möchten, können Sie zusätzliche Widerstände hinzufügen, um diese Funktion zu erreichen. Eine weitere Alternative, die die Gesamtkosten der BOM und der Lösung senken kann, besteht jedoch darin, einen linearen Thermistor zu verwenden, der den erforderlichen Spannungsabfall liefert. Die gute Nachricht ist, dass mit unserer neuen linearen Thermistorserie. Dies bedeutet, dass Ingenieure das Design vereinfachen, die Systemkosten reduzieren und die Layoutgröße der Druckscheide (PCB) um mindestens 33%reduzieren können.
Widerstandstoleranz Thermistoren werden nach ihrer Widerstandstoleranz bei 25 ° C klassifiziert, aber dies erklärt nicht vollständig, wie sie sich mit der Temperatur verändern. Sie können die minimalen, typischen und maximalen Widerstandswerte in der Tabelle des Gerätwiderstands und der Temperatur (R-T) im Entwurfstool oder im Datenblatt enthalten, um die Toleranz für den relevanten spezifischen Temperaturbereich zu berechnen.
Um zu veranschaulichen, wie die Toleranz mit der Thermistor-Technologie variiert, vergleichen wir NTC und unseren TMP61-basierten Thermistor auf Siliziumbasis, die beide eine nominelle Widerstandstoleranz von ± 1%aufweisen. Abbildung 1 zeigt, dass, wenn die Temperatur von 25 ° C abweicht, die Widerstandstoleranz beider Geräte zunimmt, aber bei extremen Temperaturen ein großer Unterschied zwischen den beiden besteht. Es ist wichtig, diesen Unterschied zu berechnen, damit Sie Geräte auswählen können, die eine geringe Toleranz gegenüber dem relevanten Temperaturbereich beibehalten.
Kalibrierungspunkt
Es ist nicht bekannt, dass die Position des Thermistors innerhalb seiner Widerstandstoleranz die Systemleistung verringert, da Sie einen größeren Fehlerbereich benötigen. Die Kalibrierung zeigt Ihnen den erwarteten Widerstandswert, der Ihnen helfen kann, den Fehlerbereich erheblich zu reduzieren. Dies ist jedoch ein zusätzlicher Schritt im Herstellungsprozess, daher sollte die Kalibrierung so niedrig wie möglich gehalten werden.
Die Anzahl der Kalibrierungspunkte hängt von der Art des verwendeten Thermistors und dem Temperaturbereich der Anwendung ab. Bei engen Temperaturbereichen ist ein Kalibrierungspunkt für die meisten Thermistoren geeignet. Für Anwendungen, die einen weiten Temperaturbereich erfordern, haben Sie zwei Optionen: 1) Verwenden Sie die NTC-Kalibrierung dreimal (dies ist auf ihre geringe Empfindlichkeit bei extremen Temperaturen und hoher Widerstandstoleranz zurückzuführen) oder 2) verwenden einmal kalibriert, was stabiler ist als NTC.
Empfindlichkeit
Wenn 200 kHz Ultraschallwandler versucht, eine gute Genauigkeit von einem Thermistor zu erhalten, ist eine große Änderung des Widerstands (Empfindlichkeit) pro Grad Celsius nur eines der Probleme. Wenn Sie jedoch den richtigen Widerstand in der Software durch Kalibrieren oder Auswahl eines Thermistors mit einer geringen Widerstandstoleranz erhalten, hilft eine größere Empfindlichkeit nicht.
Da der NTC -Resistenzwert exponentiell abnimmt, weist er bei niedrigen Temperaturen eine extrem hohe Empfindlichkeit auf, aber wenn die Temperatur zunimmt, sinkt die Empfindlichkeit stark. Die Empfindlichkeit eines linearen Thermistors auf Siliziumbasis ist nicht so hoch wie die von NTC, sodass er stabile Messungen über den gesamten Temperaturbereich durchführen kann. Mit zunehmender Temperatur übersteigt die Empfindlichkeit eines linearen Thermistors auf Siliziumbasis normalerweise die Empfindlichkeit von NTC bei etwa 60 ° C.
Selbsthitzung und Sensordrift Der Thermistor des Ultraschallwindsensorwandlers leitet Energie in Form von Wärme ab, was seine Messgenauigkeit beeinflusst. Die Menge an abgelöstem Wärme hängt von vielen Parametern ab, einschließlich der Materialzusammensetzung und dem Strom, der durch das Gerät fließt. Die Sensordrift ist die Menge an Thermistordrift im Laufe der Zeit, und normalerweise wird der durch die prozentualen Änderung des Widerstandswerts angegebene Lebensdauer -Test -Tests im Datenblatt angegeben. Wenn Ihre Anwendung eine lange Lebensdauer und eine konsistente Sensibilität und Genauigkeit erfordert, wählen Sie einen Thermistor mit geringem Selbsthitzung und kleiner Sensordrift.
Wann sollten Sie also ein lineares Silizium -Thermistor wie TMP61 auf NTC verwenden? Wenn Sie Tabelle 1 betrachten, können Sie feststellen, dass lineare Thermistoren auf Siliziumbasis in fast jeder Situation innerhalb des angegebenen Betriebstemperaturbereichs von linearen Thermistoren auf Siliziumbasis von ihrer Linearität und Stabilität profitieren können. Lineare Thermistoren auf Siliziumbasis sind auch in kommerziellen und Automobilversionen erhältlich und in Paketen des Oberflächenmontage-Geräts NTC Allgemeiner Standard 0402 und 0603 erhältlich.
Piezo Hannas (WuHan) Tech Co,.Ltd ist eine professionelle piezoelektrische Keramik- und Ultraschallwandlerhersteller, die sich Ultraschalltechnologie und industriellen Anwendungen widmet.
