Termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) são utilizados como componentes de sensores de temperatura de alta precisão em uma variedade de aplicações automotivas, industriais, de eletrodomésticos e médicas. Como existe uma grande variedade de termistores NTC disponíveis — criados com diferentes designs e fabricados a partir de uma variedade de materiais —, escolher o melhorTermistores NTCpara uma aplicação específica pode ser desafiador.
Por queescolherCNT?
Existem três principais tecnologias de sensores de temperatura, cada uma com suas próprias características: sensores detectores de temperatura por resistência (RTD) e dois tipos de termistores, termistores de coeficiente de temperatura positivo e negativo. Os sensores RTD são usados principalmente para medir uma ampla faixa de temperaturas e, como utilizam metal puro, tendem a ser mais caros do que os termistores.
Portanto, como os termistores medem a temperatura com a mesma ou melhor precisão, eles são geralmente preferidos aos RTDS. Como o nome indica, a resistência de um termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC) aumenta com a temperatura. Eles são comumente usados como sensores de limite de temperatura em circuitos de segurança ou de desligamento, pois a resistência aumenta quando a temperatura de comutação é atingida. Por outro lado, à medida que a temperatura aumenta, a resistência do termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC) diminui. A relação entre resistência e temperatura (RT) é uma curva plana, portanto, é muito precisa e estável para medições de temperatura.
Critérios de seleção principais
Os termistores NTC são altamente sensíveis e podem medir temperatura com alta precisão (±0,1°C), tornando-os ideais para uma ampla gama de aplicações. No entanto, a escolha do tipo a ser especificado depende de uma série de critérios: faixa de temperatura, faixa de resistência, precisão de medição, ambiente, tempo de resposta e requisitos de tamanho.
Os elementos NTC revestidos com epóxi são robustos e normalmente medem temperaturas entre -55 °C e +155 °C, enquanto os elementos NTC revestidos com vidro medem até +300 °C. Para aplicações que exigem tempos de resposta extremamente rápidos, os componentes revestidos com vidro são uma escolha mais adequada. Eles também são mais compactos, com diâmetros de até 0,8 mm.
É importante adequar a temperatura do termistor NTC à temperatura do componente que causa a variação de temperatura. Por isso, eles não estão disponíveis apenas na forma tradicional com terminais, mas também podem ser montados em um invólucro tipo parafuso para fixação ao radiador em montagem em superfície.
Novidades no mercado são os termistores NTC completamente livres de chumbo (chip e componentes) que atendem aos requisitos mais rigorosos da futura diretiva RoSH2.
AplicativoEexemploOvisão geral
Componentes e sistemas de sensores NTC são implementados em uma ampla gama de campos, especialmente no setor automotivo. Aplicações típicas incluem volantes e bancos aquecidos e sistemas sofisticados de controle climático. Termistores são utilizados em sistemas de recirculação de gases de escape (EGR), sensores de coletor de admissão (AIM) e sensores de temperatura e pressão absoluta do coletor (TMAP). Sua ampla faixa de temperatura de operação oferece alta resistência ao impacto e à vibração, alta confiabilidade e longa vida útil com estabilidade a longo prazo. Se termistores forem utilizados em aplicações automotivas, a norma global AEC-Q200 de resistência à tensão é obrigatória.
Em veículos elétricos e híbridos, os sensores NTC são usados para a segurança da bateria, monitorando os enrolamentos de pulsos elétricos e o status da carga. O sistema de refrigeração por refrigerante que resfria a bateria é conectado ao sistema de ar-condicionado.
A detecção e o controle de temperatura em eletrodomésticos abrangem uma ampla faixa de temperaturas. Por exemplo, em uma secadora de roupas, umsensor de temperaturadetermina a temperatura do ar quente que flui para dentro do tambor e a temperatura do ar que sai ao sair do tambor. Para resfriamento e congelamento, aSensor NTCmede a temperatura na câmara de resfriamento, evita o congelamento do evaporador e detecta a temperatura ambiente. Em pequenos eletrodomésticos, como ferros de passar roupa, cafeteiras e chaleiras, sensores de temperatura são usados para segurança e eficiência energética. Unidades de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) ocupam um segmento de mercado maior.
O crescente campo médico
O setor de eletrônica médica conta com uma variedade de dispositivos para internação, atendimento ambulatorial e até mesmo atendimento domiciliar. Termistores NTC são usados como componentes de detecção de temperatura em dispositivos médicos.
Ao carregar um pequeno dispositivo médico móvel, a temperatura operacional da bateria recarregável deve ser monitorada constantemente. Isso ocorre porque as reações eletroquímicas usadas durante o monitoramento são amplamente dependentes da temperatura, portanto, uma análise rápida e precisa é essencial.
Adesivos de Monitoramento Contínuo de Glicose (GCM) podem monitorar os níveis de açúcar no sangue em pacientes com diabetes. Aqui, o sensor NTC é usado para medir a temperatura, pois isso pode afetar os resultados.
O tratamento com pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) utiliza um aparelho para ajudar pessoas com apneia do sono a respirarem com mais facilidade durante o sono. Da mesma forma, em casos de doenças respiratórias graves, como a COVID-19, ventiladores mecânicos controlam a respiração do paciente, injetando ar suavemente nos pulmões e removendo o dióxido de carbono. Em ambos os casos, sensores NTC revestidos de vidro são integrados ao umidificador, ao cateter de vias aéreas e à boca de admissão para medir a temperatura do ar e garantir o conforto do paciente.
A recente pandemia impulsionou a necessidade de maior sensibilidade e precisão para sensores NTC com estabilidade a longo prazo. O novo testador de vírus possui rigorosos requisitos de controle de temperatura para garantir uma reação consistente entre a amostra e o reagente. O smartwatch também é integrado a um sistema de monitoramento de temperatura para alertar sobre possíveis doenças.
Data de publicação: 25 de maio de 2023