負の温度係数 (NTC) サーミスタは、自動車、産業、家庭用電化製品、医療などのさまざまな用途で高精度温度センサー部品として使用されています。さまざまな設計やさまざまな材料で作られたさまざまな NTC サーミスタが入手可能であるため、最適なものを選択できます。NTCサーミスタ特定のアプリケーションにとっては困難な場合があります。
なぜ選ぶNTC?
温度センサーには主に 3 つのテクノロジーがあり、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 2 種類のサーミスター (正および負の温度係数サーミスター) 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。
したがって、サーミスタは同等以上の精度で温度を測定するため、通常は RTDS よりも好まれます。名前が示すように、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、スイッチオフまたは安全回路の温度制限センサーとして一般的に使用されます。一方、温度が上昇すると、負温度係数 (NTC) サーミスタの抵抗は減少します。抵抗と温度 (RT) の関係は平坦な曲線であるため、温度測定においては非常に正確で安定しています。
主要な選択基準
NTC サーミスタは感度が高く、高精度 (±0.1°C) で温度を測定できるため、幅広い用途に最適です。ただし、どのタイプを指定するかの選択は、温度範囲、抵抗範囲、測定精度、環境、応答時間、サイズ要件などの多くの基準によって異なります。
エポキシでコーティングされた NTC 素子は堅牢で、通常は -55°C ～ + 155°C の温度を測定しますが、ガラスケース入り NTC 素子は最大 + 300°C まで測定できます。非常に速い応答時間を必要とするアプリケーションには、ガラス封止コンポーネントがより適切な選択肢となります。また、直径がわずか 0.8 mm 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コンポーネントの温度と一致させることが重要です。その結果、リード線付きの従来の形式で入手できるだけでなく、ねじタイプのハウジングに取り付けてラジエーターに取り付けて表面実装することもできます。
新たに市場に投入されたのは、今後の 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 サーミスタです。
応用E例O概要
NTC センサーのコンポーネントとシステムは、幅広い分野、特に自動車分野で実装されています。典型的な用途には、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あります。サーミスターは、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、温度およびマニホールド絶対圧力 (TMAP) センサーで使用されます。使用温度範囲が広く、耐衝撃性、振動強度が高く、信頼性が高く、長期安定した長寿命を実現します。サーミスタを自動車アプリケーションで使用する場合、ストレス耐性 AEC-Q200 世界標準が必須です。
電気自動車およびハイブリッド自動車では、NTC センサーはバッテリーの安全性、電気パルス巻線と充電状態の監視に使用されます。バッテリーを冷却する冷媒冷却システムは空調システムに接続されています。
家庭用電化製品の温度検知と制御は、幅広い温度をカバーします。たとえば、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、蒸発器の凍結を防止し、周囲温度を検出します。アイロン、コーヒーメーカー、やかんなどの小型家電では、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
医療用電子機器の分野には、入院患者、外来患者、さらには在宅医療のためのさまざまな機器があります。 NTC サーミスタは、医療機器の温度感知コンポーネントとして使用されます。
小型の携帯型医療機器を充電する場合、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、モニタリング中に使用さ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であるためです。
持続血糖モニタリング (GCM) パッチは、糖尿病患者の血糖値を監視できます。ここでは、結果に影響を与える可能性があるため、NTC センサーを使用して温度を測定します。
持続気道陽圧療法 (CPAP) 治療では、睡眠時無呼吸症候群の人が睡眠中に呼吸を楽にするために機械を使用します。同様に、新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) などの重度の呼吸器疾患の場合、人工呼吸器が患者の肺に空気を優しく押し込み、二酸化炭素を除去することで患者の呼吸を引き継ぎます。どちらの場合も、ガラスで囲まれた 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、患者が快適に過ごせるよう気温を測定します。
最近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。新しいウイルステスターには、サンプルと試薬間の一貫した反応を保証するための厳格な温度制御要件があります。このスマートウォッチには、潜在的な病気を警告するための温度監視システムも統合されています。
投稿日時: 2023 年 5 月 25 日