Imagine que o seu instrumento de precisão falha devido a pequenas discrepâncias no controle de temperatura, ou que o seu sistema de casa inteligente não funciona devido a ligeiras imprecisões nos sensores de temperatura. Estas questões resultam frequentemente de um componente negligenciado — a seleção inadequada de termistores NTC. Então, como pode escolher o termistor NTC certo para melhorar o desempenho do seu produto?

Os termistores NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo) são componentes de precisão feitos de óxidos metálicos sinterizados. A sua característica mais notável é que a resistência diminui significativamente mesmo com pequenos aumentos de temperatura. Esta propriedade torna-os inestimáveis para aplicações de medição, compensação e controlo de temperatura. Em termos simples, aplicando uma corrente contínua (CC) precisa ao termistor e medindo a queda de tensão resultante, pode calcular com precisão a resistência e, subsequentemente, determinar a temperatura.

Ao selecionar um sensor de temperatura, o primeiro passo é determinar a faixa de temperatura da aplicação. Os termistores NTC destacam-se neste aspeto, operando de forma confiável numa ampla faixa de -50°C a 250°C, tornando-os adequados para diversas indústrias e aplicações.

• Visão Ampliada: Diferentes aplicações têm requisitos de temperatura muito diferentes. Por exemplo, a eletrónica automotiva pode exigir termistores capazes de suportar o calor do compartimento do motor e o frio extremo, enquanto os dispositivos médicos podem precisar de medições precisas dentro de faixas estreitas próximas à temperatura corporal humana. Considere sempre as condições extremas de operação e inclua uma margem de segurança para garantir a confiabilidade.

Entre os sensores de temperatura, os termistores NTC oferecem a maior precisão de medição entre -50°C e 150°C, com variantes encapsuladas em vidro mantendo a precisão até 250°C. A precisão normalmente varia de 0,05°C a 1,00°C.

• Visão Ampliada: A precisão é crucial para aplicações de alta precisão, como equipamentos médicos e instrumentos científicos. No entanto, maior precisão geralmente tem um custo mais alto, por isso equilibre as necessidades de desempenho com as restrições orçamentárias.

Para aplicações de longa duração, a estabilidade é fundamental. Os sensores de temperatura sofrem deriva ao longo do tempo, influenciados por materiais, construção e embalagem. Os termistores NTC revestidos com epóxi derivam aproximadamente 0,2°C anualmente, enquanto as versões hermeticamente seladas derivam apenas 0,02°C.

• Visão Ampliada: A calibração regular pode mitigar os efeitos da deriva. Escolha termistores com materiais superiores e embalagens robustas para aplicações críticas.

A seleção da embalagem depende das condições ambientais. Os termistores NTC podem ser embalados sob medida — revestidos com epóxi para resistência à humidade ou encapsulados em vidro para ambientes de alta temperatura e corrosivos — para atender a necessidades específicas.

• Visão Ampliada: A embalagem especializada pode melhorar o desempenho, como materiais termicamente condutores para uma resposta mais rápida ou designs blindados para imunidade a ruído.

Os termistores NTC exibem excelente resistência a ruído elétrico e resistência de chumbo, garantindo sinais limpos e estáveis, mesmo em ambientes eletricamente ruidosos.

• Visão Ampliada: A baixa resistência de chumbo minimiza erros de medição, enquanto a resistência inerente ao ruído mantém a precisão em sistemas eletrónicos complexos.

• Características corrente-tempo
• Características tensão-corrente
• Características resistência-temperatura

A seleção geralmente depende do tamanho, resposta térmica, resposta ao tempo e outras propriedades físicas. Mesmo com dados limitados, a análise cuidadosa da aplicação pretendida pode restringir as escolhas de forma eficaz.

Os fabricantes fornecem tabelas ou matrizes de relação de resistência para seus produtos de termistor NTC, juntamente com coeficientes α e β para converter tolerâncias de resistência em precisão de temperatura e calcular coeficientes de temperatura.

Determine se sua aplicação requer correspondência de curva ou correspondência de ponto para calcular a resistência nominal necessária a uma determinada temperatura. A referência padrão é 25°C, mas temperaturas personalizadas podem ser especificadas.

As tolerâncias padrão variam de ±1% a ±20% para termistores de disco ou chip. Opte pela tolerância aceitável mais ampla para reduzir os custos, sempre que possível.

• Tipos Disco e Chip: Disponíveis com/sem revestimentos e terminais de cobre nus/estanhados. Ampla faixa de resistência adequada para diversas aplicações.
• Tipos Epóxi: Mergulhados em epóxi com terminais Teflon/PVC. Compactos e fáceis de instalar, suportando correspondência de ponto ou curva.
• Encapsulados em Vidro: Ideais para ambientes extremos que exigem alta estabilidade. As configurações incluem terminais radiais ou axiais.
• Conjuntos de Sondas: Apresentam várias caixas adaptadas aos requisitos da aplicação.
• Tipos de Montagem em Superfície: As opções incluem designs a granel, fita/carretel, dupla face ou envolventes com terminações de paládio-prata. Camadas de barreira de níquel garantem o desempenho preciso do circuito.

O coeficiente de temperatura da resistência mede como a resistência de potência zero muda com a temperatura em relação à resistência do termistor a uma temperatura especificada T.

Esta constante de material compara a resistência de um termistor a uma temperatura com outra. Temperaturas de referência de 298,15°K e 348,15°K são comumente usadas em cálculos.

A equação de Steinhart & Hart ou as configurações da ponte de Wheatstone podem refinar ainda mais as relações temperatura-resistência para aplicações precisas.