Самая полная информация по теме: «датчик ntc в котле что это такое и как произвести монтаж» с полным описанием и комментариями от профессионального мастера.
Датчик температуры NTC
Если кратко, то это прибор, у которого, при изменении температуры измеряемого тела меняется сопротивление.
Подробнее. Температурный датчик NTC (Negative Temperature Coefficient, отрицательный температурный коэффициент) — датчик температуры, предназначен для измерения температуры. Главная особенность датчика NTC — при повышении температуры электрическое сопротивление датчика уменьшается (отрицательный коэффициент), а при понижении температуры электрическое сопротивление датчика увеличивается (опять же, отрицательный коэффициент).
Поэтому синонимом выражению «датчик температуры NTC» являются: «термистор», «термический резистор», «терморезистор», «термометр сопротивления», где первое к остальным относится как частное к общему.
Замечу, что существуют и температурный датчик PTC (Positive Temperature Coefficient, позитивный температурный коэффициент), у которого при повышении температуры сопротивление также уваеличивается, а при понижении — уменьшается (положительный коэффициент). Датчики PTC намного менее распространены, чем датчики NTC.
Графическое обозначение терморезистора такое:
В быту и промышленности широко распространено применение различных типов датчиков, без которых невозможно функционирование многих систем в нашем обиходе.
К самым распространенным типам таких измерителей относятся датчики температуры. Это прибор (автономный или входящий в состав какого-то устройства), который измеряет температуру окружающей среды и посылает данный на пункт управления.
Приборы нтц являются одними из самых дешевых. Их простая модель работы позволяет использовать их в разных форматах и местах. Так, например датчик температуры ntc 10k используется на базе Ардуино для создания своих собственных систем и плат. 10k можно подсоединить в свое устройство для отслеживания необходимой температуры.
В качестве примера температурного измерителя можно привести NTC – датчик температуры, применяемый для контроля за охлаждением и предотвращения переморозки. К примеру, в холодильных камерах в магазинах (витрины со скоропортящимися продуктами).
Устройство с обратным функционалом — термисторы PTC. В отличии от предыдущего, этот датчик следит за повышением температуры, дабы избежать размораживания содержимого.
Термодатчики такого типа производятся в водостойком корпусе, который оберегает чувствительный элемент от попадания влаги. Длина кабеля, в большинстве моделей, около полутора метров (при необходимости этот параметр увеличивается путем наращивания компенсационного провода)
Если принцип работы приборов PTC (Positive Temperature Coefficient) основан на повышении сопротивления при росте температуры, то NTC, напротив, уменьшает сопротивление при нагреве. Расшифровывается эта аббревиатура как Negative Temperature Coefficient. Данный тип устройств более распространен в силу меньшей стоимости.
Датчики NTC применяются:
- в холодильных системах, где недопустимо понижение температур ниже заданной;
- в комплексах вентиляции, кондиционирования и обогрева;
- для контроля за уровнем охлаждения в трубах и на открытом пространстве;
- в теплых полах.
Термисторы NTC бывают следующих видов:
К примеру, устройство T2C-NTC 10K предназначено для замера температуры воды диапазоном от +150 до -50 градусов Цельсия.
Накладной датчик ALTF02 S+S применяется для снятия температурных данных с поверхности твердых объектов, в частности, труб.
- Канальные. Используется для снятия показаний внутри искомого канала. Также к этому типу устройств применимо название «погружной».
Такие модели, как канальный термистор T3-NTC 10K (длина 30 см, рабочий диапазон измерений от +50 до -50 градусов Цельсия) и погружное устройство T2I-NTC 10K (длина датчика 6,5 см, измеряет показатели от +150 до -50 градусов).
Канальный термодатчик TF43T применяется для замера температур жидкости в трубах и емкостях (как и погружной TM54, что доказывает схожесть этих двух типов измерителей).
Аббревиатура NTC расшифровывается как Negative Temperature Coefficient, что в переводе на русский язык означает отрицательный температурный коэффициент. При повышении температуры датчика его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры сопротивление возрастает.
Датчик температуры также может называться термистором, терморезистором, термическим резистором, термометром сопротивления.
Вынесенный датчик измерения температуры
Как правило, датчик температуры NTC является полупроводниковым. Это связано с тем, что для полупроводников без примесей температурный коэффициент сопротивления отрицателен.
Датчики температуры для терморегуляторов, представленных в нашем магазине, предназначены для контроля температуры окружающей среды (кабельная стяжка, поверхность нагревательных элементов и т.п.). При монтаже пленочного теплого пола, выносной датчик температуры закладывается в гофротрубу диаметром 16 мм непосредственно под одной из греющих полос ИК пленки в месте наименьшей теплоотдачи (например, под ковриком или мебелью на низких ножках).
Датчики не являются электронными приборами, поскольку не содержат систем предварительной обработки сигнала. В основе работы температурных датчиков NTC лежит нелинейная зависимость сопротивления терморезистора датчика от температуры среды, в которую он помещен. В соответствии с этим меняется напряжение на входе компаратора терморегулятора. Настройка компаратора соответствует температурной характеристике комплектного датчика.
Датчик NTC в котле: что это такое и как произвести монтаж?
PTC датчики применяют там, где требуется поддержание отрицательной температуры, не допуская размораживания. Например, авторефрижераторы и промышленные морозильные камеры. При обрыве связи с датчиком, контроллер считает, что температура повышается и дает исполнительный сигнал на постоянное охлаждение (включает компрессор охлаждения).
NTC датчики используются в системах, где есть опасность случайного переохлаждения продуктов (жидкости, фрукты и т.д.). Используются, например, в производстве холодильных витрин. При обрыве связи с датчиком, контроллер реагирует так, как будто измеряемая температура снижается, т.е. отключает компрессор.
Полупроводниковые датчики чаще всего выпускаются с металлической оболочкой. Помимо этого, существует множество их разновидностей (например PTC Silicon с силиконовой оболочкой или PTC PVC в ластике).
Рекомендации по монтажу и эксплуатации РТС и NTC датчиков
– Датчики РТС / NTC выпускаются во влагозащищенном корпусе, который препятствует попаданию воды внутрь защитной металлической гильзы, предохраняя чувствительный элемент датчика. Тем не менее монтировать датчики температуры рекомендуется заглушкой металлической гильзы вверх .
– Датчики температуры РТС / NTC наиболее часто выпускаются с длиной кабеля до 1,5 м. При удаленном размещении пульта управления от самого датчика, кабель удлиняют компенсационным проводом, герметизируя при этом места соединения. После удлиннения рекомендуется провести калибровку датчика с целью повышения точности замера.
– Внешние электромагнитные поля могут оказывать существенное влияние на работоспособность датчика. Поэтому при монтаже РТС датчиков, провода от места установки самого датчика до регулятора желательно прокладывать на максимально возможном удалении от источников помех. Если конструкция установки не позволяет этого сделать, то уменьшить влияние внешнего электромагнитного поля позволяет экранирование измерительного провода и последующее заземление экрана.
Физические принципы:
РТС датчики – это термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) (Positive Temperature Coefficient – положительный температурный коэффициент). Термисторы или терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых нелинейно зависит от температуры. Температурная зависимость сопротивления термистора с положительным ТКС характеризуется значительным увеличением сопротивления при достижении определенной температуры. Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, т.е. сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и уменьшается при ее увеличении. Термисторы выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок. Широкое применение термисторы нашли во всех областях автоматики, где требуется измерять, поддерживать и регулировать температуру.
Термисторы типа РТС можно разделить на две основные категории: силисторы и «защитные термисторы». Силисторы – термочувствительные силиконовые резисторы, характеризующиеся тем, что имеют положительную характеристику в температурном диапазоне до 150 °С, и отрицательную в температурном диапазоне выше 150 °С.
Наиболее стабильный ТКС (около 0,77 %/°С) силисторы имеют в области от – 60 до + 150 °С, где они наиболее часто применяются для контроля температуры. «Защитные термисторы» не используются для измерения температуры, а служат как элементы встроенной температурной защиты или в качестве предохранителей в схемах защиты от перегрузок по току и напряжению.
Датчик NTC в котле: что это такое и как произвести монтаж?
20-летний опыт, высококвалифицированные специалисты, более чем 1 500 смонтированных котлов и систем отопления, на объектах частного и коттеджного строительства. Компания имеет допуск СРО, наши специалисты регулярно проходят обучения и тренинги у производителей оборудования.
+7 (495) 665 05 04
- Монтаж и сервис Vaillant, Protherm, Buderus, Viessmann, Baxi Компания ГИДРОСЕРВИС является авторизованным партнером Vaillant, Protherm, Buderus, Bosch, Viessmann, Baxi и оказывает услуги по монтажу, ремонту и сервисному обслуживанию котельного оборудования этих производителей в Москве и Московской области.
20-летний опыт, высококвалифицированные специалисты, более чем 1 500 смонтированных котлов и систем отопления, на объектах частного и коттеджного строительства. Компания имеет допуск СРО, наши специалисты регулярно проходят обучения и тренинги у производителей оборудования.
Оперативный выезд на объекты, индивидуальный подход к заказчикам и лучшие цены на монтаж, ремонт и сервисное обслуживание оборудования.
- Промышленные бойлеры 500 – 3000 литров со склада в Москве. Лучшие цены! Промышленные электрические водонагреватели Unitherm (Германия) ёмкостью от 500 до 3000 литров со склада в Москве. Возможность установки ТЭНов. Съёмная мягкая теплоизоляция. Возможность горизонтальной установки (на заказ).
Высокое качество, лучшие цены на рынке РФ. - Ваш бесплатный билет на выставку Aquatherm Moscow 2019 по промокоду «СОК» Генеральный информационный партнер международной выставки Aquatherm Moscow 2019, журнал СОК, приглашает вас посетить основное отраслевое мероприятие года и наш стенд в МВЦ «Крокус Экспо».
А Вы знаете, что такое NTC термистор и какие у него характеристики?
Что такое термисторы NTC?
Термистор, встроенный в зонд из нержавеющей стали, представляет собой «отрицательный температурный коэффициент». Термисторы NTC — это резисторы с отрицательным температурным коэффициентом, что означает, что сопротивление уменьшается с повышением температуры. Они в основном используются как резистивные температурные датчики и токоограничивающие устройства. Коэффициент температурной чувствительности примерно в пять раз больше, чем у кремниевых температурных датчиков (силисторы) и примерно в десять раз больше, чем у датчиков температуры сопротивления (RTD). Датчики NTC обычно используются в диапазоне от -55 ° C до 200 ° C.
NTC термистор
Нелинейность связи между сопротивлением и температурой, проявляемая резисторами NTC, представляла собой большую проблему при использовании аналоговых схем для точного измерения температуры, но быстрое развитие цифровых схем позволило решить эту задачу, позволяющую вычислять точные значения путем интерполяции таблиц поиска или путем решения уравнений которые приближаются к типичной кривой NTC.
Термистор NTC представляет собой термочувствительный резистор, сопротивление которого демонстрирует большое, точное и прогнозируемое снижение по мере того, как температура ядра резистора увеличивается в диапазоне рабочих температур.
В отличие от RTD (температурные детекторы сопротивления), изготовленные из металлов, термисторы NTC обычно изготавливаются из керамики или полимеров. Различные используемые материалы приводят к различным температурным откликам, а также к другим характеристикам.
Хотя большинство термисторов NTC обычно подходят для использования в температурном диапазоне от -55 ° C до 200 ° C, где они дают наиболее точные показания, существуют специальные семейства термисторов NTC, которые могут использоваться при температурах, приближающихся к абсолютному нулю (-273,15 ° C), а также те, которые специально предназначены для использования выше 150 ° C.
Температурная чувствительность датчика NTC выражается как «процентное изменение на градус C». В зависимости от используемых материалов и особенностей производственного процесса типичные значения чувствительности к температуре колеблются от -3% до -6% на ° С.
Характеристическая кривая NTC термистора
Как видно из рисунка, термисторы NTC имеют гораздо более крутой наклон сопротивления-температуры по сравнению с RTD платинового сплава, что приводит к лучшей температурной чувствительности. Тем не менее, RTD остаются наиболее точными датчиками, точность которых составляет ± 0,5% от измеренной температуры, и они полезны в температурном диапазоне от -200 ° C до 800 ° C, что намного шире, чем у датчиков температуры NTC.
По сравнению с RTD, NTC имеют меньший размер, более быстрый отклик, большую устойчивость к ударам и вибрации и имеют более низкую себестоимость. Они немного менее точны, чем RTD. По сравнению с термопарами точность, полученная от обоих, аналогична; однако термопары выдерживают очень высокие температуры (порядка 600 ° C) и используются вместо термисторов NTC, где их иногда называют пирометрами. Тем не менее, термисторы NTC обеспечивают большую чувствительность, стабильность и точность, чем термопары при более низких температурах, и используются с меньшими затратами электроэнергии и, следовательно, имеют более низкие общие затраты. Стоимость дополнительно снижается из-за отсутствия необходимости в схемах формирования сигнала (усилители, переводчики уровня и т. д.), Которые часто необходимы при работе с RTD и всегда необходимы для термопар.
Эффект самонагрева — это явление, которое происходит, когда ток протекает через термистор NTC. Поскольку термистор в основном является резистором, он рассеивает энергию в виде тепла, когда через него протекает ток. Это тепло генерируется в сердечнике термистора и влияет на точность измерений. Степень, в которой это происходит, зависит от количества протекающего тока, окружающей среды (будь то жидкость или газ, есть ли какой-либо поток над датчиком NTC и т. д.), Температурный коэффициент термистора, общее количество термистора области и т. д. Тот факт, что сопротивление датчика NTC и, следовательно, ток протекания через него, зависит от окружающей среды и часто используется в резервуарах для хранения жидкости.
Теплоемкость представляет собой количество тепла, необходимое для повышения температуры термистора на 1 ° C и обычно выражается в мДж / ° C. Знание точной теплоемкости имеет большое значение при использовании датчика термистора NTC в качестве ограничителя пускового тока, поскольку он определяет скорость отклика датчика температуры NTC.
Тщательный процесс отбора должен учитывать константу рассеяния термистора, постоянную времени термической обработки, значение сопротивления, кривую сопротивления-сопротивления и допуски, чтобы учесть в наиболее важных факторах.
Поскольку зависимость между сопротивлением и температурой (кривая R-T) сильно нелинейна, в практических схемах системы должны использоваться определенные приближения.Одним приближением и простейшим в использовании является приближение первого порядка, в котором говорится, что:
формула приближения первого порядка: dR = k * dT
Где k — отрицательный температурный коэффициент, ΔT — разность температур, ΔR — изменение сопротивления, возникающее в результате изменения температуры. Это приближение первого порядка справедливо только для очень узкого температурного диапазона и может быть использовано только для таких температур, где k почти постоянна во всем диапазоне температур.
Другое уравнение дает удовлетворительные результаты с точностью ± 1 ° C в диапазоне от 0 ° C до + 100 ° C. Он зависит от единственной константы материала β, которая может быть получена путем измерений. Уравнение можно записать в виде:
Бета-уравнение: R (T) = R (T0) * exp (бета * (1 / T-1 / T0))
Где R (T) — сопротивление при температуре T в Кельвине, R (T0) является точкой отсчета при температуре T0. Бета-формула требует двухточечной калибровки и обычно не более чем ± 5 ° C по всему полезному диапазону термистора NTC.
Наилучшим приближением, известным на сегодняшний день, является формула Штейнхарта-Харта, опубликованная в 1968 году:
Уравнение Штейнхарта для точного приближения: 1 / T = A + B * (ln (R)) + C * (ln (R)) ^ 3
Где ln R — естественный логарифм сопротивления при температуре T в Кельвине, а A, B и C — коэффициенты, полученные из экспериментальных измерений. Эти коэффициенты обычно публикуются поставщиками термисторов в составе таблицы данных. Формула Штейнхарта-Харта, как правило, составляет около ± 0,15 ° С в диапазоне от -50 ° С до + 150 ° С, что является большим для большинства применений. Если требуется высокая точность, диапазон температур должен быть уменьшен, а точность лучше, чем ± 0,01 ° C в диапазоне от 0 ° C до + 100 ° C.
Выбор формулы, используемой для получения температуры из измерения сопротивления, должен основываться на доступной вычислительной мощности, а также на фактических требованиях допуска. В некоторых приложениях приближение первого порядка более чем достаточно, в то время как в других случаях даже уравнение Штейнхарта-Харта удовлетворяет требованиям, а термистор должен быть откалиброван по пунктам, делая большое количество измерений и создавая таблицу поиска.
Материалами, обычно используемыми при изготовлении NTC-резисторов, являются платина, никель, кобальт, железо и оксиды кремния, используемые в виде чистых элементов или керамики и полимеров. Термисторы NTC можно разделить на три группы, в зависимости от используемого производственного процесса.
Форма бисера или шарика. Эти термисторы NTC изготовлены из свинцовых проводов из платинового сплава, непосредственно спеченных в керамический корпус. Они обычно обеспечивают быстрое время отклика, лучшую стабильность и позволяют работать при более высоких температурах, чем дисковые и чип-датчики NTC, однако они более хрупкие. Обычно они запечатывают их в стекле, чтобы защитить их от механических повреждений во время сборки и улучшить их стабильность измерений. Типичные размеры колеблются от 0,075 до 5 мм в диаметре.
Терморезисторы
Термистор в виде диска. Терморезисторы NTC имеют металлизированные поверхностные контакты. Они больше и, как результат, имеют более медленное время реакции, чем резисторы NTC типа шариков. Однако из-за их размера они имеют более высокую константу диссипации (мощность, необходимая для повышения их температуры на 1 ° C), и поскольку мощность, рассеиваемая термистором, пропорциональна квадрату тока, они могут обрабатывать более высокие токи намного лучше, чем шариковый тип термисторов. Термисторы с типом диска производятся путем прессования смеси оксидных порошков в круглую матрицу, которые затем спекаются при высоких температурах. Чипы обычно изготавливают методом литья под давлением, где суспензию материала распределяют в виде толстой пленки, сушат и разрезают в форму. Типичные размеры колеблются от 0,25 до 25 мм в диаметре.
Стекловолокно с термистором NTC
Это датчики температуры NTC, запечатанные в воздухонепроницаемом стеклянном пузыре. Они предназначены для использования при температурах выше 150 ° C или для монтажа на печатной плате, где требуется прочность. Инкапсуляция термистора в стекле повышает стабильность датчика, а также защиту датчика от окружающей среды. Они изготавливаются герметично уплотняющими резисторами типа NTC в стеклянный контейнер. Типичные размеры колеблются от 0,4 до 10 мм в диаметре.
Терморезисторы NTC с инкапсулированным покрытием
Термисторы NTC используются в широком спектре применений. Они используются для измерения температуры, температуры управления и температурной компенсации. Они также могут использоваться для обнаружения отсутствия или наличия жидкости, в качестве устройств ограничения тока в цепях питания, мониторинга температуры в автомобильных агрегатах и многих других. Датчики NTC можно разделить на три группы, в зависимости от электрической характеристики, используемой в агрегатах и устройствах.
Типичные области применения
Приложения, основанные на характеристике сопротивления-времени, включают измерение температуры, контроль и компенсацию. К ним также относятся ситуации, в которых используется термистор NTC, так что температура датчика температуры NTC связана с некоторыми другими физическими явлениями. Эта группа агрегатов требует, чтобы термистор работал в условиях нулевой мощности, что означает, что ток проходящий через него поддерживается как можно на более низком уровне, чтобы избежать нагрева зонда.
Устройствами, основанными на характеристике текущего времени, являются: временная задержка, ограничение пускового тока, подавление перенапряжений и многое другое. Эти характеристики связаны с теплоемкостью и постоянной диссипации используемого термистора NTC. Схема обычно полагается на термистор NTC, нагреваясь из-за проходящего через него тока. В какой-то момент это вызовет какое-то изменение в схеме, в зависимости от устройства, в котором оно используется.
Устройства, основанные на характеристике напряжения и тока термистора, обычно включают изменения условий окружающей среды или изменения схемы, которые приводят к изменениям рабочей точки на заданной кривой в цепи. В зависимости от применения это может использоваться для ограничения тока, температурной компенсации или измерения температуры.
Следующий символ используется для термистора с отрицательным температурным коэффициентом в соответствии со стандартом IEC.
NTS термисторный символ
Основные характеристики классических слотов Некоторые игроки избегают ставок на классических слотах, так как последние не…
А Вы знаете, что такое линейный трансформатор напряжения? Что такое линейный переменный дифференциальный трансформатор? Линейный…
Варистор из оксида металла (MOV) Варистор из оксида металла (MOV) – это устройство, используемое в…
А Вы знаете, что такое Зенеровский диод? Что такое зенеровский диод? На простом языке диод…
