Niedertemperatur-NTC

Niedertemperatur-NTC-Thermistoren von X-Meritan sind für die Temperaturmessung in Niedertemperatur- und kryogenen Umgebungen konzipiert, in denen eine definierte Widerstands-Temperatur-Reaktion erforderlich ist. Das Sensorelement besteht aus einem gesinterten Verbundwerkstoff aus Metalloxiden und bietet den negativen Temperaturkoeffizienten, der zur Erkennung von Temperaturänderungen durch Widerstandsschwankungen erforderlich ist.

Der Thermistor kann für Anwendungen wie die Erkennung des Füllstands kryogener Flüssigkeiten, die Überwachung der Motorwicklungstemperatur, neue Energiegeräte, industrielle Automatisierung sowie spezielle Labor- oder medizinische Systeme konfiguriert werden. Widerstandseigenschaften, Sensorabmessungen, Kapselung, Anschlussdrähte und andere Spezifikationen können an die Anforderungen der Ausrüstung angepasst werden.

Prinzip des negativen Temperaturkoeffizienten

NTC steht für Negative Temperature Coefficient. Sein grundlegendes Merkmal besteht darin, dass sich der elektrische Widerstand umgekehrt mit der Temperatur ändert.

Niedrigere Temperatur → höherer Widerstand

Höhere Temperatur → geringerer Widerstand

Wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, ändert sich der Widerstand des gesinterten Metalloxid-Sensormaterials entsprechend. Die Messschaltung bestimmt die Temperatur, indem sie diesen Widerstand misst und ihn mit der spezifischen Widerstands-Temperatur-Kennlinie (R/T) des Thermistors vergleicht.

Elektrische Eigenschaften

Das elektrische Verhalten des Thermistors wird durch sein Widerstands-Temperatur-Verhältnis und die mit den angegebenen Parametern verbundenen Toleranzen definiert.

Die tatsächlichen Werte sollten der geltenden Produktspezifikation oder den Testdaten für die ausgewählte Konfiguration entnommen werden. Bei Niedertemperaturanwendungen sollten die elektrischen Eigenschaften über den tatsächlichen Erfassungsbereich und nicht nur anhand des 25 °C-Widerstandswerts bewertet werden.

Erkennung des kryogenen Flüssigkeitsstands

Der Thermistor kann für die Flüssigkeitsstanderkennung in kryogenen Medien wie flüssigem Stickstoff und flüssigem Sauerstoff konfiguriert werden.

Das Detektionsprinzip basiert auf Änderungen des thermischen Zustands um das Sensorelement herum. Wenn das Element zwischen einem flüssigkeitsbedeckten und einem dampfexponierten Zustand wechselt, ändert sich sein Widerstand entsprechend. Eine Mess- oder Steuerschaltung kann diese Widerstandsschwankung nutzen, um den entsprechenden Flüssigkeitsstandzustand zu erkennen.

Für diese Anwendung müssen die Erfassungsposition, der Zieltemperaturbereich, die R/T-Charakteristik, die Kapselung und die Installationsmethode gemeinsam berücksichtigt werden. Die Konfiguration sollte auch anhand der tatsächlichen Medium- und Gerätestruktur bewertet werden, insbesondere bei Anwendungen mit kryogenen Flüssigkeiten.

Überwachung der Motorwicklungstemperatur

Der Thermistor kann in Motorwicklungen eingebettet werden, um Temperaturänderungen während des Betriebs zu überwachen.

Nahe der Wicklung installiert, liefert der NTC ein temperaturabhängiges elektrisches Signal, das an einen Schutz- oder Steuerkreis angeschlossen werden kann. Änderungen der Wicklungstemperatur führen zu entsprechenden Widerstandsänderungen, sodass das System abnormale thermische Bedingungen erkennen und die erforderliche Überwachungs- oder Schutzreaktion einleiten kann.

Motoranwendungen erfordern eine sorgfältige Berücksichtigung der Sensorabmessungen, Isolationsanforderungen, Leitungskonstruktion, Widerstandseigenschaften und Installationsposition. Der Sensor muss in den verfügbaren Wicklungsraum passen und gleichzeitig die erforderliche elektrische Isolierung und Anschlussanordnung beibehalten.

Andere Anwendungsbereiche

Der Thermistor kann auch in Geräte integriert werden, bei denen eine Niedertemperaturrückkopplung zur Prozesssteuerung, zum Schutz oder zum Wärmemanagement erforderlich ist.

Zu den Anwendungsbereichen gehören neue Energiegeräte, industrielle Automatisierungssysteme, Laborgeräte, medizinische Kühlsysteme und spezielle Kühlmodule. Die geeignete Konfiguration hängt von der Betriebstemperatur, der elektrischen Schnittstelle, den Installationsbedingungen und den erforderlichen Erfassungseigenschaften ab.

Fertigung und Qualitätssicherung

X-Meritan verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung im Halbleiter-Wärmemanagement und verfügt über Kompetenzen in den Bereichen Materialentwicklung, Komponentenherstellung, Montage, Prüfung und Design von Wärmemanagementlösungen.

Seine Produktions- und Testeinrichtungen unterstützen Prozesse wie Löten, Reflow, Dosieren, Schneiden, Versiegeln, Aushärten und Drucken. Die Qualitätsbewertung von Thermistoren kann Materialprüfung, Elementherstellung, Sintern, Einkapselung, elektrische Prüfung, R/T-Prüfung, Maßprüfung und Endüberprüfung gemäß den geltenden Produktanforderungen umfassen.

Ein typischer Produktions- und Prüfablauf ist:

Materialvorbereitung → Elementherstellung → Sintern → Verkapselung → Elektrische Tests → R/T-Tests → Endkontrolle

Das Qualitätsmanagementsystem des Unternehmens ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert. RoHS- und REACH-Konformität kann für entsprechende Produkte und Konfigurationen gewährleistet werden.

Kundenzeichnungen und Muster können auch als Entwicklungsreferenzen verwendet werden, wenn eine Standardkonfiguration nicht den Anforderungen der Zielausrüstung entspricht. Vor der Serienproduktion kann eine Musterprüfung durchgeführt werden, um die erforderlichen elektrischen und mechanischen Spezifikationen zu bestätigen.

FAQ

Was bedeutet NTC?

NTC steht für Negative Temperature Coefficient. Ein NTC-Thermistor hat einen Widerstand, der bei steigender Temperatur abnimmt und bei sinkender Temperatur zunimmt. Diese vorhersehbare Beziehung ermöglicht den Einsatz der Komponente zur Temperaturmessung, -überwachung und zum Schutz.

Was bedeuten R25 und B-Wert in einem NTC?

R25 ist der bei 25 °C gemessene Nennwiderstand, während der B-Wert das Widerstands-Temperatur-Verhältnis über einen bestimmten Temperaturbereich beschreibt. Beide werden zusammen mit der entsprechenden R/T-Kennlinie bei der Bewertung eines Thermistors verwendet.

Kann ein NTC zur Füllstandserkennung von flüssigem Stickstoff oder flüssigem Sauerstoff verwendet werden?

Ein NTC kann für die Füllstandserkennung kryogener Flüssigkeiten konfiguriert werden, wenn seine Widerstands-Temperatur-Eigenschaften, seine Verpackung, seine Installationsposition und seine elektrische Schnittstelle für die Anwendung geeignet sind. Die endgültige Konfiguration sollte anhand der erforderlichen Betriebstemperatur, des Mediums und der Gerätebedingungen überprüft werden.

Kann ein Niedertemperatur-NTC in Motorwicklungen eingebettet werden?

Ja. Ein Thermistor kann für die integrierte Temperaturüberwachung der Motorwicklung ausgelegt sein, wenn seine Abmessungen, Isolierung, Leitungskonfiguration, Temperaturbereich und elektrischen Eigenschaften mit der Motorstruktur kompatibel sind.