O que é um sensor de temperatura NTC?

O que é um sensor de temperatura NTC?

Para entender a função e a aplicação do sensor de temperatura NTC, primeiro precisamos saber o que é um termistor NTC.
Como funciona o sensor de temperatura NTC explicado de forma simples
Condutores quentes ou condutores mornos são resistores eletrônicos com coeficientes de temperatura negativos (NTC, abreviação de "negative temperature coefficients"). Se a corrente fluir pelos componentes, sua resistência diminui com o aumento da temperatura. Se a temperatura ambiente cair (por exemplo, em uma luva de imersão), os componentes, por outro lado, reagem com resistência crescente. Devido a esse comportamento especial, os especialistas também se referem a um resistor NTC como termistor NTC.

A resistência elétrica diminui quando os elétrons se movem
Os resistores NTC são feitos de materiais semicondutores, cuja condutividade geralmente se situa entre a dos condutores elétricos e a dos não condutores elétricos. Se os componentes aquecem, os elétrons se soltam dos átomos da rede. Eles deixam seu lugar na estrutura e transportam eletricidade muito melhor. O resultado: com o aumento da temperatura, os termistores conduzem eletricidade muito melhor – sua resistência elétrica diminui. Os componentes são usados, entre outras coisas, como sensores de temperatura, mas para isso devem ser conectados a uma fonte de tensão e a um amperímetro.

Fabricação e propriedades dos condutores quentes e frios
Um resistor NTC pode reagir de forma muito fraca ou, em certas áreas, muito forte a mudanças na temperatura ambiente. O comportamento específico depende basicamente da fabricação dos componentes. Dessa forma, os fabricantes adaptam a proporção de mistura dos óxidos ou a dopagem dos óxidos metálicos às condições desejadas. Mas as propriedades dos componentes também podem ser influenciadas pelo próprio processo de fabricação. Por exemplo, pelo teor de oxigênio na atmosfera de queima ou pela taxa de resfriamento individual dos elementos.

Diferentes materiais para um resistor NTC
Materiais semicondutores puros, semicondutores compostos ou ligas metálicas são utilizados para garantir que os termistores apresentem seu comportamento característico. Estes últimos geralmente consistem em óxidos metálicos (compostos de metais e oxigênio) de manganês, níquel, cobalto, ferro, cobre ou titânio. Os materiais são misturados com agentes ligantes, prensados e sinterizados. Os fabricantes aquecem as matérias-primas sob alta pressão a tal ponto que são criadas peças com as propriedades desejadas.

Características típicas do termistor em resumo
O resistor NTC está disponível em faixas de 1 ohm a 100 megaohms. Os componentes podem ser usados de -60 a +200 graus Celsius e alcançam tolerâncias de 0,1 a 20%. Ao selecionar um termistor, vários parâmetros devem ser levados em consideração. Um dos mais importantes é a resistência nominal. Ela indica o valor da resistência a uma determinada temperatura nominal (geralmente 25 graus Celsius) e é marcada com um R maiúsculo e a temperatura. Por exemplo, R25 para o valor da resistência a 25 graus Celsius. O comportamento específico em diferentes temperaturas também é relevante. Isso pode ser especificado com tabelas, fórmulas ou gráficos e deve corresponder absolutamente à aplicação desejada. Outros valores característicos dos resistores NTC estão relacionados às tolerâncias, bem como a certos limites de temperatura e tensão.

Diferentes áreas de aplicação para um resistor NTC
Assim como um resistor PTC, um resistor NTC também é adequado para medição de temperatura. O valor da resistência varia dependendo da temperatura ambiente. Para não falsear os resultados, o autoaquecimento deve ser limitado o máximo possível. No entanto, o autoaquecimento durante o fluxo de corrente pode ser usado para limitar a corrente de partida. Como o resistor NTC está frio após ligar os dispositivos elétricos, inicialmente flui apenas uma pequena corrente. Após algum tempo de operação, o termistor aquece, a resistência elétrica cai e mais corrente flui. Os dispositivos elétricos atingem seu desempenho máximo dessa forma com um certo atraso.

Um resistor NTC conduz a corrente elétrica pior em baixas temperaturas. Se a temperatura ambiente aumentar, a resistência dos chamados condutores quentes diminui sensivelmente. O comportamento especial dos elementos semicondutores pode ser usado principalmente para medição de temperatura, limitação de corrente de partida ou para retardar diversos controles.