負温度係数（NTC）サーミスタは、自動車、産業、家電、医療など、様々な用途において高精度温度センサー部品として使用されています。NTCサーミスタには様々な種類があり、様々な設計や材料で作られているため、最適なものを選ぶことが重要です。NTCサーミスタ特定のアプリケーションでは困難な場合があります。
なぜ選ぶNTCですか?
温度センサーには主に3つの技術があり、それぞれに独自の特性があります。測温抵抗体（RTD）センサーと、正温度係数サーミスターと負温度係数サーミスターの2種類のサーミスターです。RTDセンサーは主に広範囲の温度を測定するために使用され、純金属を使用しているため、サーミスターよりも高価になる傾向があります。
そのため、サーミスタはRTDSと同等かそれ以上の精度で温度を測定できるため、通常はRTDSよりも好まれます。その名の通り、正温度係数（PTC）サーミスタの抵抗は温度とともに増加します。スイッチング温度に達すると抵抗が上昇するため、スイッチオフ回路や安全回路の温度制限センサーとしてよく使用されます。一方、負温度係数（NTC）サーミスタは温度が上昇すると抵抗が減少します。抵抗と温度（RT）の関係は平坦な曲線を描くため、温度測定において非常に正確で安定した特性を示します。
主な選定基準
NTCサーミスタは非常に感度が高く、高精度（±0.1℃）で温度を測定できるため、幅広い用途に最適です。ただし、どのタイプを選択するかは、温度範囲、抵抗範囲、測定精度、環境、応答時間、サイズ要件など、いくつかの基準によって異なります。
エポキシコーティングされたNTC素子は堅牢で、通常-55℃～+155℃の温度範囲を測定できます。一方、ガラスケース入りのNTC素子は+300℃まで測定可能です。極めて高速な応答時間を必要とする用途には、ガラスケース入りの素子の方が適しています。また、ガラスケース入りの素子は直径がわずか0.8mmと、よりコンパクトです。
NTCサーミスタの温度を、温度変化を引き起こす部品の温度に合わせることが重要です。そのため、NTCサーミスタは従来のリード線付きのタイプだけでなく、ネジ式のハウジングに取り付けてラジエーターに取り付け、表面実装することも可能です。
今後施行される RoSH2 指令のより厳しい要件を満たす、完全に鉛フリー (チップおよびコンポーネント) の NTC サーミスタが市場に新登場します。
応用E例O概要
NTCセンサー部品およびシステムは、特に自動車分野において幅広い分野で採用されています。代表的な用途としては、ヒーター付きステアリングホイールやシート、高度な空調システムなどが挙げられます。サーミスタは、排気ガス再循環（EGR）システム、吸気マニホールド（AIM）センサー、温度・マニホールド絶対圧（TMAP）センサーなどに使用されています。広い動作温度範囲に加え、高い耐衝撃性と耐振動性、高い信頼性、そして長期安定性を備えた長寿命を誇ります。サーミスタを自動車用途で使用する場合、ストレス耐性に関する国際規格AEC-Q200の適合が必須となります。
電気自動車やハイブリッド車では、バッテリーの安全性確保、電気パルス巻線と充電状態の監視にNTCセンサーが使用されています。バッテリーを冷却する冷媒冷却システムは、エアコンシステムに接続されています。
家電製品における温度検知と制御は、幅広い温度範囲をカバーします。例えば、衣類乾燥機では、温度センサードラムに流入する熱風の温度と、ドラムから流出する空気の温度を決定します。冷却と冷凍の場合、NTCセンサー冷却室内の温度を測定し、蒸発器の凍結を防ぎ、周囲温度を検知します。アイロン、コーヒーメーカー、ケトルなどの小型家電製品では、安全性とエネルギー効率を高めるために温度センサーが使用されています。暖房・換気・空調（HVAC）ユニットは、より大きな市場セグメントを占めています。
成長する医療分野
医療用電子機器分野には、入院患者、外来患者、さらには在宅ケアのための様々な機器があります。NTCサーミスタは、医療機器の温度センサー部品として使用されています。
小型の携帯型医療機器を充電する際は、充電式バッテリーの動作温度を常に監視する必要があります。これは、監視中に用いられる電気化学反応が温度に大きく依存するため、迅速かつ正確な分析が不可欠だからです。
持続血糖測定（GCM）パッチは、糖尿病患者の血糖値をモニタリングできます。この場合、測定結果に影響を与える可能性のある温度を測定するためにNTCセンサーが使用されます。
持続的陽圧呼吸（CPAP）療法では、睡眠時無呼吸症候群の患者が睡眠中に楽に呼吸できるよう、機械を用いて呼吸を補助します。同様に、COVID-19などの重症呼吸器疾患の場合、人工呼吸器が患者の肺に優しく空気を送り込み、二酸化炭素を除去することで呼吸を補助します。どちらの場合も、ガラスで覆われたNTCセンサーが加湿器、気道カテーテル、吸気口に組み込まれており、空気の温度を測定して患者の快適性を維持します。
近年のパンデミックにより、長期安定性を備えたNTCセンサーの感度と精度の向上が求められています。新しいウイルス検査装置は、サンプルと試薬の反応を一定に保つために、厳格な温度管理要件を満たしています。また、このスマートウォッチには温度監視システムが統合されており、潜在的な病気を警告します。
投稿日時: 2023年5月25日