NTC温度传感器的选型指导

NTC温度传感器选型指导

随着智能家居和物联网的不断发展,温度的监测与控制显得至关重要..其中,NTC温度传感器因其可靠性高,反应速度快,样式多样化,性价比高,得到大量的普及推广和应用.

NTC温度传感器应用领域广阔,应用环境也各有不同,因此,在设计选型时要遵循以下几个原则: 一是:根据应用的工作温度范围不同来选材..NTC温度传感器作为测温用的敏感元器件.根据其工作温度范围的不同来选择不同的材质至关重要.传感器一般由感温头(金属外壳或塑胶外壳),线材,端子及连接器,环氧树脂或其他填充材料等组成.要根据不同的工作环境温度来选择不同的材质.如:工作温度在105度以内的,我们会选用耐温105度PVC线,工作温度到125度的,我们会选用耐温125度左右的辐照线,温度高达200度时,我们会选用铁氟龙线或硅胶线.

二是要根据工作场合所要求测温的精度来选型.精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以.决定NTC温度传感器精度的有两个因素:一是热敏电阻本身的误差.热敏电阻的阻值误差,B值误差越小,测量精度越高.二是传感器的感温头与测温对象的接触方式.直接接触的比间接接触的测量精度要高.另因NTC热敏电阻的R-T曲线是非线性的.它不可能保证在很宽的工作温度范围内的精度都是一样的.因此,要想得到较高的测量精度.选定工作场合的中心工作温度点(一般中心工作温度点精度最高,根据R-T曲线的离散性,离中心工作温点越远的温度点,精度误差会逐渐加大).如:用于测人体体温的传感器,一般会选择37度左右作为中心工作温度点.

三是:要根据所使用的工作场合所要求的灵敏度来选型.不同的应用场合要求NTC温度传感器的响应速度快慢不一.而不同的材料有不同的导热系数..影响NTC温度传感器响应速度的有几个因素:,一是热敏电阻芯片的热时间常数.热时间常数小的,响应速度快.二是感温头外壳材质的导热系数, .导热系数高的材料热传导性能优良.三是感温头尺寸的大小,感温头尺寸小的,热传导时间会相应短,反应速度会快一点.四是感温头内部填充的导热胶.感温头内填充了导热系数高的导热硅脂的会比没填充\填充了导热系数低的导热硅脂反应速度快.

四是要根据测量对象和测量环境的不同来选型.不同的工作环境,温湿度条件不同.不同的测量对象,也有不同的要求.(如水温的测量,人本体温的测量等),因此,这就需要NTC温度传感器要有良好的绝缘性.在选型时,在考虑工作环境温度范围时,同时要兼顾考虑到工作环境的湿度,有否接触到水或水蒸汽,有否接触到人体,有无耐压要求….不同的材料附着力,密封性及耐温特性都是不一样的.如: NTC 温度传感器最常见的填充材料-----环氧树脂,环氧树脂具有良好的密封性和附着力,,耐温可以高达150度..但它与金属壳的附着力相对塑料材质要弱.相对于与线材的附着力而言,环氧树脂与PVC线的结合致密性最好,辐照线次之,铁氟龙线最差.因此,在选材时,并不是耐温越高的材质越好,只要是满足于工作温度范围的材质,且与填充材料附着力好的材料才是最合适的.

五是NTC温度传感器的稳定性.传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除NTC热敏电阻芯片的稳定性,可靠性,传感器本身和结构,还有传感器的使用环境.要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。稳定性的确认从以下三个方面着手:一是,选用高可靠的热敏电阻芯片作为核心.二是选用合理的结构,要有较强的机械强度.三是针对不同的使用环境,选用不同的填充材质. Exsense 电子生产的NTC热敏电阻芯片采用先进的半导体工艺,在稳定性,可靠性方面采购了重大突破.具体表现在三个方面:一是可耐焊试验后阻值变化率控制在0.3%以内,二是冷热冲击后阻值变化率控制在0.3%以内.三是高温老化1000小时后阻值变化率控制在0.35以内.其传感器在结构选择上,根据客户要求设计.采用双重包封工艺,其绝缘性,灵敏度,精度,可靠性均都达到较高的水平.

以下是Exsense电子主推的几款NTC温度传感器(见下图)