เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ NTC คืออะไร?

เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ NTC คืออะไร?

เพื่อให้เข้าใจถึงฟังก์ชันและการใช้งานของเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ NTC เราต้องรู้ก่อนว่าเทอร์มิสเตอร์ NTC คืออะไร
อธิบายวิธีการทำงานของเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ NTC อย่างง่ายๆ
ตัวนำร้อนหรือตัวนำอุ่นเป็นตัวต้านทานอิเล็กทรอนิกส์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบ (เรียกสั้น ๆ ว่า NTC) หากกระแสไหลผ่านส่วนประกอบต่างๆ ความต้านทานจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หากอุณหภูมิโดยรอบลดลง (เช่น ในปลอกจุ่ม) ในทางกลับกัน ส่วนประกอบต่างๆ จะทำปฏิกิริยาโดยมีความต้านทานเพิ่มขึ้น เนื่องจากพฤติกรรมพิเศษนี้ ผู้เชี่ยวชาญจึงเรียกตัวต้านทาน NTC ว่าเทอร์มิสเตอร์ NTC

ความต้านทานไฟฟ้าจะลดลงเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่
ตัวต้านทาน NTC ประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่างค่าการนำไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้ากับวัสดุที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า หากส่วนประกอบร้อนขึ้น อิเล็กตรอนจะคลายตัวออกจากอะตอมของโครงตาข่าย พวกเขาออกจากตำแหน่งในโครงสร้างและขนส่งกระแสไฟฟ้าได้ดีขึ้นมาก ผลลัพธ์: เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เทอร์มิสเตอร์จะนำไฟฟ้าได้ดีขึ้นมาก โดยความต้านทานไฟฟ้าจะลดลง ส่วนประกอบต่างๆ ถูกใช้เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ เหนือสิ่งอื่นใด แต่ต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าและแอมป์มิเตอร์

การผลิตและคุณสมบัติของตัวนำร้อนและเย็น
ตัวต้านทาน NTC สามารถตอบสนองได้อ่อนมากหรือในบางพื้นที่อาจรุนแรงมากต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ ลักษณะการทำงานเฉพาะโดยพื้นฐานแล้วขึ้นอยู่กับการผลิตส่วนประกอบ ด้วยวิธีนี้ ผู้ผลิตจะปรับอัตราส่วนการผสมของออกไซด์หรือการเติมของออกไซด์ของโลหะให้เป็นไปตามสภาวะที่ต้องการ แต่คุณสมบัติของส่วนประกอบยังสามารถได้รับอิทธิพลจากกระบวนการผลิตด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ผ่านปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศการเผาไหม้หรืออัตราการทำความเย็นของแต่ละองค์ประกอบ

วัสดุต่างๆ สำหรับตัวต้านทาน NTC
วัสดุเซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์ สารกึ่งตัวนำแบบผสม หรือโลหะผสมถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าเทอร์มิสเตอร์แสดงพฤติกรรมที่เป็นลักษณะเฉพาะ อย่างหลังมักประกอบด้วยโลหะออกไซด์ (สารประกอบของโลหะและออกซิเจน) ของแมงกานีส นิกเกิล โคบอลต์ เหล็ก ทองแดง หรือไทเทเนียม วัสดุจะถูกผสมกับสารยึดเกาะ กดและเผา ผู้ผลิตให้ความร้อนแก่วัตถุดิบภายใต้แรงดันสูงจนถึงระดับที่สร้างชิ้นงานที่มีคุณสมบัติที่ต้องการ

ลักษณะทั่วไปของเทอร์มิสเตอร์โดยสรุป
ตัวต้านทาน NTC มีจำหน่ายในช่วงตั้งแต่ 1 โอห์มถึง 100 เมกะโอห์ม ส่วนประกอบสามารถใช้งานได้ตั้งแต่ลบ 60 ถึงบวก 200 องศาเซลเซียส และมีความคลาดเคลื่อน 0.1 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ในการเลือกเทอร์มิสเตอร์ จะต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ต่างๆ ด้วย สิ่งที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือการต้านทานเล็กน้อย โดยจะแสดงค่าความต้านทานที่อุณหภูมิระบุที่กำหนด (ปกติคือ 25 องศาเซลเซียส) และทำเครื่องหมายด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ R และอุณหภูมิ เช่น R25 สำหรับค่าความต้านทานที่ 25 องศาเซลเซียส พฤติกรรมเฉพาะที่อุณหภูมิต่างกันก็มีความเกี่ยวข้องเช่นกัน ซึ่งสามารถระบุได้ด้วยตาราง สูตร หรือกราฟิก และต้องตรงกับการใช้งานที่ต้องการทุกประการ ค่าคุณลักษณะเพิ่มเติมของตัวต้านทาน NTC เกี่ยวข้องกับความคลาดเคลื่อนตลอดจนขีดจำกัดอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน

การใช้งานด้านต่างๆ สำหรับตัวต้านทาน NTC
เช่นเดียวกับตัวต้านทาน PTC ตัวต้านทาน NTC ก็เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิเช่นกัน ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ เพื่อไม่ให้ผลลัพธ์เป็นเท็จ ควรจำกัดการทำความร้อนด้วยตนเองให้มากที่สุด อย่างไรก็ตาม การให้ความร้อนได้เองในระหว่างการไหลของกระแสสามารถใช้เพื่อจำกัดกระแสไหลเข้าได้ เนื่องจากตัวต้านทาน NTC จะเย็นหลังจากเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าจึงทำให้กระแสไฟไหลเพียงเล็กน้อยในช่วงแรก หลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง เทอร์มิสเตอร์จะร้อนขึ้น ความต้านทานไฟฟ้าจะลดลง และกระแสจะไหลมากขึ้น อุปกรณ์ไฟฟ้าจะบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดในลักษณะนี้โดยมีการหน่วงเวลาที่แน่นอน

ตัวต้านทาน NTC นำกระแสไฟฟ้าได้แย่ลงที่อุณหภูมิต่ำ หากอุณหภูมิโดยรอบเพิ่มขึ้น ความต้านทานของตัวนำที่เรียกว่าอุ่นจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด ลักษณะพิเศษขององค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์สามารถนำมาใช้เป็นหลักในการวัดอุณหภูมิ สำหรับการจำกัดกระแสไหลเข้า หรือเพื่อชะลอการควบคุมต่างๆ