المعلومات الفنية

1. التعاريف الأساسية ومبادئ العمل

ما هو الثرمستور NTC؟

       ■   تعريف:المقاومة الحرارية ذات معامل درجة الحرارة السالب (NTC) هي مكون سيراميكي شبه موصل تقل مقاومتهبشكل كبيرمع ارتفاع درجة الحرارة، يُستخدم على نطاق واسع لقياس درجة الحرارة، وتعويضها، وقمع تيار الاندفاع.

        ■   مبدأ العمل:يتم تصنيعها من أكاسيد المعادن الانتقالية (مثل المنغنيز والكوبالت والنيكل)، حيث تؤدي التغيرات في درجة الحرارة إلى تغيير تركيز الناقل داخل المادة، مما يؤدي إلى تغيير في المقاومة.

مقارنة أنواع مستشعرات درجة الحرارة

يكتب	مبدأ	المزايا	العيوب
المجلس الوطني الانتقالي	تختلف المقاومة باختلاف درجة الحرارة	حساسية عالية وتكلفة منخفضة	مخرجات غير خطية
RTD	تختلف مقاومة المعدن باختلاف درجة الحرارة	دقة عالية، خطية جيدة	تكلفة عالية واستجابة بطيئة
ترموكبل	التأثير الحراري الكهربائي (الجهد الناتج عن اختلاف درجات الحرارة)	نطاق واسع لدرجة الحرارة (-200 درجة مئوية إلى 1800 درجة مئوية)	يتطلب تعويض الوصلة الباردة والإشارة الضعيفة
مستشعر درجة الحرارة الرقمي	تحويل درجة الحرارة إلى إخراج رقمي	التكامل السهل مع المتحكمات الدقيقة والدقة العالية	نطاق درجة الحرارة محدود، وتكلفة أعلى من NTC
LPTC (PTC الخطي)	تزداد المقاومة خطيًا مع درجة الحرارة	مخرج خطي بسيط، جيد للحماية من درجة الحرارة الزائدة	حساسية محدودة ونطاق تطبيق أضيق

2. معايير الأداء الرئيسية والمصطلحات

المعلمات الأساسية

       ■   المقاومة الاسمية (R25):

مقاومة القدرة الصفرية عند 25 درجة مئوية، تتراوح عادة من 1 كيلو أوم إلى 100 كيلو أوم.إكسي ترونيكسيمكن تخصيصها لتلبية 0.5～5000kΩ

       ■قيمة B (المؤشر الحراري):

التعريف: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2)، مما يشير إلى حساسية المقاومة لتغيرات درجة الحرارة (الوحدة: K).
                       نطاق القيمة B الشائعة: من 3000 كلفن إلى 4600 كلفن (على سبيل المثال، B25/85=3950 كلفن)
يمكن تخصيص XIXITRONICS لتلبية 2500～5000K

       ■   الدقة (التسامح):

انحراف قيمة المقاومة (على سبيل المثال، ±1%، ±3%) ودقة قياس درجة الحرارة (على سبيل المثال، ±0.5 درجة مئوية).
يمكن تخصيص XIXITRONICS لتلبية ±0.2℃ في نطاق 0℃ إلى 70℃، ويمكن أن تصل أعلى دقة إلى 0.05درجة مئوية.

       ■عامل التبديد (δ):

المعلمة التي تشير إلى تأثيرات التسخين الذاتي، والتي يتم قياسها بوحدة mW/°C (القيم المنخفضة تعني تسخين ذاتي أقل).

       ■ثابت الزمن (τ):

الوقت المطلوب للثرمستور للاستجابة لـ 63.2% من تغير درجة الحرارة (على سبيل المثال، 5 ثوانٍ في الماء، 20 ثانية في الهواء).

المصطلحات الفنية

        ■   معادلة شتاينهارت-هارت:

نموذج رياضي يصف العلاقة بين المقاومة ودرجة الحرارة لمقاومات NTC:

(T: درجة الحرارة المطلقة، R: المقاومة، A/B/C: الثوابت)

       ■   α (معامل درجة الحرارة):

معدل تغير المقاومة لكل وحدة تغير في درجة الحرارة:

       ■   جدول RT (جدول المقاومة ودرجة الحرارة):

جدول مرجعي يوضح قيم المقاومة القياسية عند درجات حرارة مختلفة، ويستخدم للمعايرة أو تصميم الدائرة.

3. التطبيقات النموذجية لمقاومات NTC

مجالات التطبيق

        1. قياس درجة الحرارة:

                     o   الأجهزة المنزلية (مكيفات الهواء، الثلاجات)، المعدات الصناعية، السيارات (مراقبة درجة حرارة البطارية/المحرك).

       2. تعويض درجة الحرارة:

                     oالتعويض عن انحراف درجة الحرارة في المكونات الإلكترونية الأخرى (على سبيل المثال، المذبذبات البلورية، ومصابيح LED).

       3. قمع التيار الاندفاعي:

                     ااستخدام مقاومة البرد العالية للحد من تيار الاندفاع أثناء بدء تشغيل الطاقة.

أمثلة على تصميم الدوائر

•   دائرة مقسم الجهد:

(يتم حساب درجة الحرارة عن طريق قراءة الجهد عبر المحول التناظري الرقمي.)

       •   طرق الخطية:

إضافة المقاومات الثابتة على التوالي/التوازي لتحسين الناتج غير الخطي لـ NTC (بما في ذلك مخططات الدوائر المرجعية).

4. الموارد والأدوات التقنية

الموارد المجانية

•أوراق البيانات:تتضمن المعلمات التفصيلية والأبعاد وظروف الاختبار.

•قالب جدول RT في Excel (PDF): يتيح للعملاء البحث بسرعة عن قيم مقاومة درجة الحرارة.

•ملاحظات التطبيق:

                     oاعتبارات التصميم لـ NTC في حماية درجة حرارة بطارية الليثيوم

                     oتحسين دقة قياس درجة الحرارة NTC من خلال معايرة البرامج

الأدوات عبر الإنترنت

       • حاسبة قيمة B:أدخل T1/R1 وT2/R2 لحساب قيمة B.

       •أداة تحويل درجة الحرارة: أدخل المقاومة للحصول على درجة الحرارة المقابلة (تدعم معادلة شتاينهارت-هارت).

5. نصائح التصميم (للمهندسين)

• تجنب أخطاء التسخين الذاتي:تأكد من أن تيار التشغيل أقل من الحد الأقصى المحدد في ورقة البيانات (على سبيل المثال، 10μA).

• حماية البيئة:بالنسبة للبيئات الرطبة أو المسببة للتآكل، استخدم NTCs المغلفة بالزجاج أو المغطاة بالإيبوكسي.

• توصيات المعايرة:تحسين دقة النظام عن طريق إجراء معايرة بنقطتين (على سبيل المثال، 0 درجة مئوية و100 درجة مئوية).

6.الأسئلة الشائعة

1. س: ما هو الفرق بين الثرمستورات NTC وPTC؟

                     o   أ: تزيد الثرمستورات ذات معامل درجة الحرارة الإيجابي (PTC) من المقاومة مع درجة الحرارة وتُستخدم عادةً للحماية من التيار الزائد، بينما تُستخدم الثرمستورات ذات معامل درجة الحرارة الإيجابي (NTC) لقياس درجة الحرارة والتعويض.

2. س: كيفية اختيار القيمة B الصحيحة؟

                     o   أ: توفر قيم B العالية (على سبيل المثال، B25/85=4700K) حساسية أعلى وتكون مناسبة لنطاقات درجات الحرارة الضيقة، في حين تكون قيم B المنخفضة (على سبيل المثال، B25/50=3435K) أفضل لنطاقات درجات الحرارة الواسعة.

3. س: هل يؤثر طول السلك على دقة القياس؟

                     oج: نعم، تعمل الأسلاك الطويلة على إدخال مقاومة إضافية، والتي يمكن تعويضها باستخدام طريقة توصيل ثلاثية أو رباعية الأسلاك.