เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) ใช้เป็นส่วนประกอบเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูงในการใช้งานด้านยานยนต์ อุตสาหกรรม เครื่องใช้ในครัวเรือน และทางการแพทย์ เนื่องจากมีเทอร์มิสเตอร์ NTC ให้เลือกหลากหลาย — สร้างขึ้นด้วยการออกแบบที่แตกต่างกันและทำจากวัสดุหลากหลาย — คัดสรรสิ่งที่ดีที่สุดเทอร์มิสเตอร์กทชสำหรับการใช้งานเฉพาะอาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย
ทำไมเลือกกทช?
มีเทคโนโลยีเซ็นเซอร์อุณหภูมิหลักสามเทคโนโลยี ซึ่งแต่ละเทคโนโลยีมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง: เซ็นเซอร์ตัวตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน (RTD) และเทอร์มิสเตอร์สองประเภท เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวกและลบ เซ็นเซอร์ RTD ใช้ในการวัดอุณหภูมิในช่วงต่างๆ เป็นหลัก และเนื่องจากใช้โลหะบริสุทธิ์ จึงมีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่าเทอร์มิสเตอร์
ดังนั้น เนื่องจากเทอร์มิสเตอร์วัดอุณหภูมิด้วยความแม่นยำเท่ากันหรือดีกว่า จึงมักนิยมใช้เทอร์มิสเตอร์มากกว่า RTDS ตามชื่อที่แสดงถึง ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก (PTC) จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ โดยทั่วไปจะใช้เป็นเซ็นเซอร์จำกัดอุณหภูมิในวงจรปิดหรือวงจรความปลอดภัย เนื่องจากความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่อถึงอุณหภูมิสวิตช์ ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) จะลดลง ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานต่ออุณหภูมิ (RT) เป็นเส้นโค้งแบน จึงมีความแม่นยำและเสถียรมากสำหรับการวัดอุณหภูมิ
เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญ
เทอร์มิสเตอร์ NTC มีความไวสูงและสามารถวัดอุณหภูมิได้ด้วยความแม่นยำสูง (±0.1°C) ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย อย่างไรก็ตาม การเลือกประเภทที่จะระบุจะขึ้นอยู่กับเกณฑ์หลายประการ เช่น ช่วงอุณหภูมิ ช่วงความต้านทาน ความแม่นยำในการวัด สภาพแวดล้อม เวลาตอบสนอง และข้อกำหนดด้านขนาด
องค์ประกอบ NTC ที่เคลือบอีพ็อกซี่มีความทนทาน และโดยทั่วไปสามารถวัดอุณหภูมิได้ระหว่าง -55°C ถึง + 155°C ในขณะที่องค์ประกอบ NTC ที่หุ้มด้วยแก้วสามารถวัดอุณหภูมิได้ถึง + 300°C สำหรับการใช้งานที่ต้องการเวลาตอบสนองที่รวดเร็วมาก ส่วนประกอบที่ล้อมรอบด้วยกระจกถือเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่า อีกทั้งยังมีขนาดกะทัดรัดกว่าด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเพียง 0.8 มม.
สิ่งสำคัญคือต้องจับคู่อุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์ NTC กับอุณหภูมิของส่วนประกอบที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ด้วยเหตุนี้ จึงไม่เพียงแต่มีจำหน่ายในรูปแบบดั้งเดิมที่มีสายนำเท่านั้น แต่ยังสามารถติดตั้งในตัวเรือนแบบสกรูเพื่อติดกับหม้อน้ำสำหรับการติดตั้งบนพื้นผิวได้อีกด้วย
สิ่งใหม่ในตลาดคือเทอร์มิสเตอร์ NTC ไร้สารตะกั่ว (ชิปและส่วนประกอบ) ซึ่งตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นของคำสั่ง RoSH2 ที่กำลังจะมีขึ้น
แอปพลิเคชันEตัวอย่างOตรวจสอบ
ส่วนประกอบและระบบเซ็นเซอร์ NTC ได้รับการนำไปใช้ในหลากหลายสาขา โดยเฉพาะในภาคยานยนต์ การใช้งานทั่วไป ได้แก่ พวงมาลัยและเบาะนั่งแบบปรับอุณหภูมิได้ และระบบควบคุมสภาพอากาศที่ซับซ้อน เทอร์มิสเตอร์ใช้ในระบบหมุนเวียนไอเสีย (EGR) เซ็นเซอร์ท่อร่วมไอดี (AIM) และเซ็นเซอร์อุณหภูมิและเซ็นเซอร์ความดันสัมบูรณ์ในท่อร่วมไอดี (TMAP) ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างมีความต้านทานแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนสูง มีความน่าเชื่อถือสูง และมีอายุการใช้งานยาวนานพร้อมความมั่นคงในระยะยาว หากเทอร์มิสเตอร์ถูกนำมาใช้ในการใช้งานในยานยนต์ จะต้องปฏิบัติตามมาตรฐานสากล AEC-Q200 ต้านทานความเค้น
ในรถยนต์ไฟฟ้าและไฮบริด เซ็นเซอร์ NTC ใช้สำหรับความปลอดภัยของแบตเตอรี่ การตรวจสอบขดลวดพัลส์ไฟฟ้า และสถานะการชาร์จ ระบบทำความเย็นสารทำความเย็นที่ทำให้แบตเตอรี่เย็นลงเชื่อมต่อกับระบบปรับอากาศ
การตรวจจับและควบคุมอุณหภูมิในเครื่องใช้ในครัวเรือนครอบคลุมอุณหภูมิที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ในเครื่องอบผ้า กเซ็นเซอร์อุณหภูมิกำหนดอุณหภูมิของอากาศร้อนที่ไหลเข้าสู่ถังซักและอุณหภูมิของอากาศที่ไหลออกเมื่อออกจากถังซัก สำหรับทำความเย็นและแช่แข็งเซ็นเซอร์กทชวัดอุณหภูมิในห้องทำความเย็น ป้องกันไม่ให้เครื่องระเหยกลายเป็นน้ำแข็ง และตรวจจับอุณหภูมิโดยรอบ ในเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น เตารีด เครื่องชงกาแฟ และกาต้มน้ำ เซ็นเซอร์อุณหภูมิจะใช้เพื่อความปลอดภัยและประหยัดพลังงาน หน่วยทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) ครอบครองส่วนตลาดที่ใหญ่ขึ้น
สาขาการแพทย์ที่กำลังเติบโต
วงการอิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์มีอุปกรณ์หลากหลายสำหรับผู้ป่วยใน ผู้ป่วยนอก และแม้แต่การดูแลที่บ้าน เทอร์มิสเตอร์ NTC ใช้เป็นส่วนประกอบในการตรวจจับอุณหภูมิในอุปกรณ์ทางการแพทย์
เมื่อมีการชาร์จอุปกรณ์ทางการแพทย์เคลื่อนที่ขนาดเล็ก จะต้องตรวจสอบอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่ใช้ระหว่างการตรวจสอบส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ดังนั้นการวิเคราะห์ที่รวดเร็วและแม่นยำจึงเป็นสิ่งจำเป็น
แผ่นแปะติดตามกลูโคสอย่างต่อเนื่อง (GCM) สามารถตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดในผู้ป่วยโรคเบาหวาน ในที่นี้เซ็นเซอร์ NTC ใช้ในการวัดอุณหภูมิ เนื่องจากอาจส่งผลต่อผลลัพธ์ได้
การรักษาด้วยเครื่องอัดความดันอากาศเชิงบวกอย่างต่อเนื่อง (CPAP) ใช้เครื่องเพื่อช่วยให้ผู้ที่เป็นโรคหยุดหายใจขณะหลับหายใจได้สะดวกยิ่งขึ้นระหว่างการนอนหลับ ในทำนองเดียวกัน สำหรับโรคทางเดินหายใจที่รุนแรง เช่น โควิด-19 เครื่องช่วยหายใจแบบกลไกจะเข้าควบคุมการหายใจของผู้ป่วยโดยการกดอากาศเข้าไปในปอดเบา ๆ และกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในทั้งสองกรณี เซ็นเซอร์ NTC ที่ปิดด้วยกระจกจะถูกรวมเข้ากับเครื่องทำความชื้น สายสวนทางเดินหายใจ และปากทางเข้า เพื่อวัดอุณหภูมิอากาศเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ป่วยจะรู้สึกสบายตัว
การแพร่ระบาดล่าสุดได้ผลักดันให้เกิดความต้องการความไวและความแม่นยำที่มากขึ้นสำหรับเซ็นเซอร์ NTC ที่มีความเสถียรในระยะยาว เครื่องมือทดสอบไวรัสใหม่มีข้อกำหนดในการควบคุมอุณหภูมิที่เข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาระหว่างตัวอย่างและรีเอเจนต์สอดคล้องกัน สมาร์ทวอทช์ยังผสานรวมกับระบบตรวจสอบอุณหภูมิเพื่อเตือนถึงความเจ็บป่วยที่อาจเกิดขึ้น
เวลาโพสต์: May-25-2023