Points à considérer lors de la sélection d'une thermistance NTC

Les thermistances à coefficient de température négatif (NTC) servent d'éléments de capteur de température de haute précision pour diverses applications automobiles, industrielles, électroménagers et médicales. Étant donné qu'un large éventail de thermistances NTC est disponible – créées avec différentes conceptions et fabriquées à partir de divers matériaux – la sélection de la thermistance NTC optimale pour des applications spécifiques peut s'avérer difficile. Cet article explore les types de thermistances NTC et leurs critères de performances critiques et fournit des conseils sur la sélection du dispositif approprié pour une application donnée.

Il existe trois principales technologies de capteurs de température, chacune ayant ses propres caractéristiques : les capteurs de détection de température à résistance (RTD) et deux types de thermistances, les thermistances à coefficient de température positif et négatif. Les capteurs RTD sont principalement utilisés pour mesurer des plages de températures étendues et, comme ils utilisent des métaux purs, ils ont tendance à être plus chers que les thermistances.

Par conséquent, comme les thermistances mesurent la température avec une précision identique ou supérieure, elles sont généralement utilisées de préférence aux RTD. Comme son nom l'indique, la résistance des thermistances à coefficient de température positif (PTC) augmente à mesure que la température augmente. Ils sont couramment utilisés comme capteurs de limite de température dans les circuits d'arrêt ou de sécurité car, une fois la température de commutation atteinte, la résistance augmente. En revanche, les thermistances à coefficient de température négatif (NTC) diminuent en résistance à mesure que la température augmente. La relation résistance-température (RT) est une courbe aplatie, ce qui la rend très précise et stable pour la mesure de la température.

Les thermistances NTC sont très sensibles et mesurent la température avec une grande précision (±0,1°C), ce qui en fait la technologie idéale pour mesurer la température dans une large gamme d'applications. Cependant, le choix du type à spécifier dépend de quelques critères : plage de température, plage de résistance, précision de mesure, environnement, temps de réponse et exigences dimensionnelles.

Les types d'éléments NTC recouverts de résine époxy ont une construction robuste et mesurent des températures généralement comprises entre -55°C et +155°C, tandis que les éléments NTC encapsulés dans du verre peuvent mesurer jusqu'à +300°C. Pour les applications nécessitant un temps de réponse extrêmement rapide, les éléments encapsulés en verre constituent un choix plus approprié. Ils sont également plus compacts, avec des diamètres allant jusqu'à 0,8 mm.

Il est important de faire correspondre la température de la thermistance NTC à celle du composant provoquant le changement de température. Ils sont donc non seulement disponibles dans des styles à broches conventionnels, mais également incorporés dans des boîtiers à vis pour être fixés aux dissipateurs thermiques pour un montage en surface.

Les thermistances CTN (puce et élément) entièrement sans plomb sont nouvelles sur le marché et répondent aux exigences plus strictes de la directive RoSH2 imminente.

Le facteur de dissipation est défini comme le rapport entre la variation de la puissance dissipée et la variation résultante de la température corporelle de la thermistance. Il est exprimé en mW/K et sert de mesure de charge qui amène une thermistance en régime permanent à augmenter sa température corporelle de 1 K. Plus le facteur de dissipation est élevé, plus la thermistance dissipe de chaleur vers son environnement.

Étant donné que la longueur du câble et le matériau, le matériau d'encapsulation, le montage et l'assemblage contribuent chacun à déterminer le facteur de dissipation, il est recommandé de tester les prototypes dans un environnement « réel ». Ces tests déterminent le courant d'entrée maximum autorisé pour garantir une erreur d'auto-échauffement négligeable à l'intérieur de la thermistance à la température de mesure/contrôle maximale. Cependant, il existe un équilibre délicat entre le courant appliqué et la puissance appliquée, qui doit être aussi faible que possible pour maximiser la sensibilité du système.

Les éléments et systèmes de capteurs NTC sont mis en œuvre dans de nombreux domaines, notamment dans le secteur automobile. Les applications typiques incluent les volants et les sièges chauffants, ainsi que les systèmes de climatisation sophistiqués. Utilisées dans les systèmes de recirculation des gaz d'échappement (EGR), les capteurs de collecteur d'admission d'air (AIM) et les capteurs de température et de pression absolue du collecteur (TMAP), les thermistances couvrent une large plage de températures de fonctionnement avec une résistance élevée aux chocs et aux vibrations, une fiabilité élevée et une longue durée de vie. -stabilité à terme. Ici, la norme mondiale AEC-Q200 pour la résistance aux contraintes est obligatoire si la thermistance doit être utilisée dans des applications automobiles.