Cuando se enfrenta a miles de tipos de termistores, la selección puede causar dificultades considerables. En este artículo técnico, le presentaré a algunos parámetros importantes a tener en cuenta cuando elige un termistor, especialmente cuando desee usar dos tipos de termistor de uso común para la resistencia de detección de temperatura o el termistor lineal a base de silicio.
Los termistores de NTC se usan ampliamente debido a su bajo precio, pero proporcionan una baja precisión a temperaturas extremas. Los termistores lineales a base de silicio del sensor de transductor ultrasónico pueden proporcionar un mejor rendimiento y una mayor precisión en un rango de temperatura más amplio, pero generalmente su precio es más alto. Seguir, introduciremos que otros termistores lineales en el mercado pueden proporcionar opciones de alto rendimiento más rentables. Para ayudar a resolver una amplia gama de necesidades de detección de temperatura sin aumentar el costo general de la solución. El termistor adecuado para su aplicación dependerá de muchos parámetros, tales como: • Costos de la Carta de Materiales (BOM). • Tolerancia a la resistencia. • Puntos de calibración. • Sensibilidad (cambio en la resistencia por grado Celsius). • Deriva de autocalentamiento y sensor.
Coste El termistor en sí no es caro. Debido a que son discretos, su caída de voltaje se puede cambiar utilizando circuitos adicionales. Por ejemplo, si está utilizando un termistor NTC no lineal y desea una caída de voltaje lineal a través del dispositivo, puede elegir agregar resistencias adicionales para ayudar a lograr esta función. Sin embargo, otra alternativa que puede reducir el costo total de la BOM y la solución es usar un termistor lineal que proporcione la caída de voltaje requerida. La buena noticia es que con nuestra nueva serie de termistor lineal. Esto significa que los ingenieros pueden simplificar el diseño, reducir los costos del sistema y reducir el tamaño de diseño de la placa de circuito impreso (PCB) en al menos el 33%.
Tolerancia a la resistencia Los termistores se clasifican de acuerdo con su tolerancia a la resistencia a 25 ° C, pero esto no explica completamente cómo cambian con la temperatura. Puede usar los valores mínimos, típicos y máximos de resistencia se proporcionan en la tabla de resistencia y temperatura de dispositivos (R-T) en la herramienta de diseño o hoja de datos para calcular la tolerancia para el rango de temperatura específico correspondiente.
Para ilustrar cómo varía la tolerancia con la tecnología del termistor, comparen NTC y nuestro termistor basado en silicio basado en TMP61, ambos de los cuales tienen una tolerancia de resistencia nominal de ± 1%. La Figura 1 ilustra que cuando la temperatura se desvía de 25 ° C, la tolerancia a la resistencia de ambos dispositivos aumentará, pero habrá una gran diferencia entre los dos a temperaturas extremas. Es importante calcular esta diferencia, de modo que puede seleccionar dispositivos que mantienen una baja tolerancia sobre el rango de temperatura relevante.
Punto de calibración
No se sabe que la posición del termistor dentro de su tolerancia de resistencia reducirá el rendimiento del sistema porque necesita un rango de error más grande. La calibración le dirá el valor de resistencia esperado, que puede ayudarlo a reducir en gran medida el rango de errores. Sin embargo, este es un paso adicional en el proceso de fabricación, por lo que la calibración debe mantenerse lo más baja posible.
El número de puntos de calibración depende del tipo de termistor utilizado y el rango de temperatura de la aplicación. Para los rangos de temperatura estrecha, un punto de calibración es adecuado para la mayoría de los termistores. Para aplicaciones que requieren un amplio rango de temperatura, tiene dos opciones: 1) Use la calibración de NTC tres veces (esto se debe a su baja sensibilidad a temperaturas extremas y una alta tolerancia de resistencia), o 2) utilizar la resistencia lineal lineal de silicona. Calibrado una vez, que es más estable que NTC.
Sensibilidad
Cuando el transductor ultrasónico de 200 kHz está tratando de obtener una buena precisión de un termistor, un gran cambio en la resistencia (sensibilidad) por grado Celsius es solo uno de los problemas. Sin embargo, a menos que obtenga el valor de resistencia correcto en el software calibrando o seleccione un termistor con una tolerancia de baja resistencia, una sensibilidad mayor no lo ayudará.
Debido a que el valor de resistencia de la NTC disminuye de manera exponencial, tiene una sensibilidad extremadamente alta a bajas temperaturas, pero a medida que aumenta la temperatura, la sensibilidad disminuirá bruscamente. La sensibilidad de un termistor lineal a base de silicio no es tan alto como el de NTC, por lo que puede realizar mediciones estables en todo el rango de temperatura. A medida que aumenta la temperatura, la sensibilidad de un termistor lineal a base de silicio generalmente excede la sensibilidad de NTC a aproximadamente 60 ° C.
Auto-calefacción y sensor deriva El termistor del transductor de sensor de viento ultrasónico disipa la energía en forma de calor, lo que afecta su precisión de medición. La cantidad de calor disipado depende de muchos parámetros, incluida la composición del material y la corriente que fluye a través del dispositivo. La deriva del sensor es la cantidad de deriva del termistor a lo largo del tiempo y, por lo general, la prueba de vida acelerada proporcionada por el cambio de porcentaje en el valor de resistencia se especifica en la hoja de datos. Si su solicitud requiere una larga vida útil y una sensibilidad y precisión coherentes, elija un termistor con baja deriva de autocalentamiento y sensor pequeño.
Entonces, ¿cuándo debería usar un termistor lineal de silicona como TMP61 en NTC? Mirando la Tabla 1, puede encontrar que al mismo precio, los termistores lineales con sede en silicio pueden beneficiarse de su linealidad y estabilidad en casi cualquier situación dentro del rango de temperatura de funcionamiento especificado de los termistores lineales a base de silicio. Los termistores lineales con sede en silicio también están disponibles en versiones comerciales y automotrices, y están disponibles en paquetes General estándar 0402 y 0603.
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