Si l'on est confronté à des milliers de types de thermistance, la sélection peut entraîner des difficultés considérables. Dans cet article technique, je vous présenterai certains paramètres importants pour garder à l'esprit le choix d'une thermistance, en particulier lorsque vous souhaitez utiliser deux types de thermistance couramment utilisés pour la résistance de détection de température ou la thermistance linéaire à base de silicium.
Les thermistances NTC sont largement utilisées en raison de leur prix bas, mais ils fournissent une faible précision à des températures extrêmes. Les thermistances linéaires à base de silicium du capteur de transducteur ultrasoniques peuvent fournir de meilleures performances et une plus grande précision dans une plage de température plus large, mais généralement leur prix est plus élevé. En suivons, nous présenterons que d'autres thermistances linéaires sur le marché peuvent fournir des options élevées plus rentables Pour aider à résoudre une large gamme de besoins de détection de température sans augmenter le coût global de la solution. La thermistance adaptée à votre application dépendra de nombreux paramètres, tels que: • Coûts de facture (BOM). • Tolérance à la résistance. • Points d'étalonnage. • Sensibilité (changement de résistance par degré Celsius). • Auto-chauffage et dérive du capteur.
Bom Coût La thermistance elle-même n'est pas chère. Parce qu'ils sont discrets, leur chute de tension peut être modifiée en utilisant des circuits supplémentaires. Par exemple, si vous utilisez une thermistance NTC non linéaire et que vous souhaitez une chute de tension linéaire sur l'appareil, vous pouvez choisir d'ajouter des résistances supplémentaires pour aider à atteindre cette fonctionnalité. Cependant, une autre alternative qui peut réduire le coût total de la nomenclature et de la solution consiste à utiliser une thermistance linéaire qui fournit la chute de tension requise. La bonne nouvelle est qu'avec notre nouvelle série de thermistance linéaire. Cela signifie que les ingénieurs peuvent simplifier la conception, réduire les coûts du système et réduire la taille de disposition de la carte de circuit imprimé (PCB) d'au moins 33%.
Tolérance à la résistance Les thermistances sont classées en fonction de leur tolérance de résistance à 25 ° C, mais cela n'explique pas complètement comment ils changent avec la température. Vous pouvez utiliser les valeurs de résistance minimales, typiques et maximales sont fournies dans le tableau de résistance et de température (R-T) de l'appareil dans l'outil de conception ou la fiche technique pour calculer la tolérance pour la plage de température spécifique pertinente.
Pour illustrer comment la tolérance varie avec la technologie de thermistance, comparons NTC et notre thermistance à base de silicium à base de TMP61, qui ont toutes deux une tolérance de résistance nominale de ± 1%. La figure 1 illustre que lorsque la température s'écarte de 25 ° C, la tolérance à la résistance des deux appareils augmentera, mais il y aura une grande différence entre les deux à des températures extrêmes. Il est important de calculer cette différence, afin que vous puissiez sélectionner des appareils qui maintiennent une faible tolérance sur la plage de température pertinente.
Point d'étalonnage
On ne sait pas que la position de la thermistance dans sa tolérance de résistance réduira les performances du système car vous avez besoin d'une plage d'erreur plus grande. L'étalonnage vous indiquera la valeur de résistance attendue, ce qui peut vous aider à réduire considérablement la plage d'erreur. Cependant, il s'agit d'une étape supplémentaire dans le processus de fabrication, de sorte que l'étalonnage doit être maintenu aussi bas que possible.
Le nombre de points d'étalonnage dépend du type de thermistance utilisé et de la plage de température de l'application. Pour les gammes de températures étroites, un point d'étalonnage convient à la plupart des thermistances. Pour les applications qui nécessitent une large plage de température, vous avez deux options: 1) utiliser l'étalonnage NTC trois fois (cela est dû à leur faible sensibilité à des températures extrêmes et à une tolérance à haute résistance), ou 2) utiliser la thermale linéaire à base de silicium La résistance est calibré une fois, ce qui est plus stable que le NTC.
Sensibilité
Lorsque le transducteur ultrasonique de 200 kHz essaie d'obtenir une bonne précision à partir d'une thermistance, un grand changement de résistance (sensibilité) par degré Celsius n'est qu'un des problèmes. Cependant, sauf si vous obtenez la bonne valeur de résistance dans le logiciel en calibrant ou en sélectionnant une thermistance avec une faible tolérance à la résistance, une plus grande sensibilité ne vous aidera pas.
Étant donné que la valeur de résistance au NTC diminue de façon exponentielle, elle a une sensibilité extrêmement élevée à basse température, mais à mesure que la température augmente, la sensibilité baissera fortement. La sensibilité d'une thermistance linéaire à base de silicium n'est pas aussi élevée que celle du NTC, il peut donc effectuer des mesures stables sur toute la plage de température. À mesure que la température augmente, la sensibilité d'une thermistance linéaire à base de silicium dépasse généralement la sensibilité du NTC à environ 60 ° C.
Auto-chauffage et dérive du capteur La thermistance du transducteur à capteur de vent ultrasonique dissipe l'énergie sous forme de chaleur, ce qui affecte sa précision de mesure. La quantité de chaleur dissipée dépend de nombreux paramètres, y compris la composition du matériau et le courant qui coule à travers l'appareil. La dérive du capteur est la quantité de dérive de thermistance dans le temps, et généralement le test de durée de vie accéléré donné par le pourcentage de variation de la valeur de résistance est spécifié dans la fiche technique. Si votre application nécessite une longue durée de vie de service et une sensibilité et une précision cohérentes, choisissez une thermistance avec une faible auto-chauffage et une dérive de petit capteur.
Alors, quand devez-vous utiliser une thermistance linéaire en silicium comme TMP61 sur NTC? En regardant le tableau 1, vous pouvez constater qu'au même prix, les thermistances linéaires à base de silicium peuvent bénéficier de leur linéarité et de leur stabilité dans presque toutes les situations dans la plage de température de fonctionnement spécifiée des thermistances linéaires à base de silicium. Des thermistances linéaires à base de silicium sont également disponibles dans les versions commerciales et automobiles et sont disponibles dans les packages NTC General Standard 0402 et 0603 de l'appareil de montage de surface.
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