What is a thermistor？

Qu'est-ce qu'une thermistance ?

Les thermistances sont des capteurs résistances dont la valeur de résistance varie en fonction de la température. Les différents coefficients de température sont divisés en thermistances à coefficient de température positif (thermistance CTP, c'est-à-dire thermistance à coefficient de température positif) et en thermistances à coefficient de température négatif (thermistance NTC, c'est-à-dire thermistance à coefficient de température négatif). Les thermistances à coefficient de température positif augmentent la valeur de résistance avec l&#8217augmentation de la température, et les thermistances à coefficient de température négatif diminuent la valeur de résistance avec l&#8217augmentation de la température, et elles appartiennent aux dispositifs à semi-conducteur. Ils sont largement utilisés dans la détection de la température, la compensation de la température, la protection contre les surintensités et d'autres scénarios.

Symboles des thermistances et formules d'application

The resistance-temperature characteristics of a thermistor can be approximated by the following formula: R=R0exp{B(1/T-1/T0)}: R: resistance at temperature T(K), Ro: resistance at temperature T0, (K), B: B value, *T(K)=t(ºC)+273.15. The B value of the thermistor is not constant, and the size of its variation varies depending on the material composition. The size of the change varies depending on the material composition, and the maximum can even be up to 5K/°C. Therefore, when applying Eq. 1 in a large temperature range, there will be a certain error between the measured value and the actual value. In this case, if the value of B in Eq. 1 is calculated as a function of temperature as shown in Eq. 2, the error between the measured value and the actual value can be reduced and considered to be approximately equal.
BT = CT2 + DT + E, la formule ci-dessus C, D et E sont des constantes. En outre, la fluctuation de la valeur B causée par différentes conditions de production entraînera une modification de la constante E, mais les constantes C et D resteront inchangées. Par conséquent, lors de l'étude de l'ampleur de la fluctuation de la valeur B, seule la constante E doit être prise en compte. Calcul des constantes C, D, E. Les constantes C, D, E peuvent être calculées à partir des données (température, valeur de résistance) de 4 points (T0, R0). (T1, R1), (T2,R2) et (T3, R3), calculées à l'aide des équations 3 à 6. Tout d'abord, trouvez B1, B2, B3 à partir de l'équation 3 en fonction des valeurs de résistance de T0 et T1, T2, T3, puis substituez-les dans chacune des équations suivantes.
Resistance value calculation example: Try to find the resistance value of a thermistor with a resistance value of 5(kΩ) at 25°C and a B deviation of 50(K) at 10°C to 30°C based on the resistance-temperature characteristic table. Steps (1) From the resistance-temperature characteristics table, find the constants C, D, and E. To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15 (2) Substitute BT=CT2+DT+E+50 to find BT.(3) Substitute the values for R=5exp {(BT1/T -1/298.15)}, and find R. *T:10+273.15 to 30+273.15.

Fonctionnement des thermistances

Les thermistances fonctionnent sur la base des caractéristiques de résistance à la température des matériaux semi-conducteurs :

1. Classification et caractéristiques :

• Coefficient de température positif (CTP) : La résistance augmente avec la température (principalement utilisé pour la protection contre les surintensités et les fusibles à réarmement automatique).
• Coefficient de température négatif (CTN) :La résistance diminue avec l'augmentation de la température (type le plus courant, largement utilisé pour la détection de la température).

1. Principe opérationnel :
   Dans des conditions normales, les thermistances restent dans un état stable avec une résistance proche des valeurs de la température ambiante. Lorsque la température ambiante et le courant atteignent la zone critique (région C), le dispositif entre dans un état métastable où la dissipation de chaleur est proche de la production de chaleur, ce qui peut déclencher l'activation.
   Principales caractéristiques opérationnelles :

• À température ambiante constante, le temps de réponse diminue de façon exponentielle avec l'augmentation du courant.
• Des températures ambiantes plus élevées se traduisent par des temps de réponse plus rapides et des courants de maintien/déclenchement plus faibles.

1. Mécanisme de protection :
   En fonctionnement normal :

• La température de la thermistance est proche de la température ambiante
• La faible résistance présente une impédance négligeable pour le courant du circuit
  En cas d'anomalie :
• La surintensité entraîne une augmentation de la dissipation de puissance
• La température dépasse le seuil de commutation (Ts)
• La résistance augmente considérablement (ordre de grandeur)
• Le courant du circuit est rapidement ramené à des niveaux sûrs

1. Caractéristiques avancées du CTP polymère :

• La température de commutation accordable (Ts) permet un réglage précis de la sensibilité
• Fonctionnement à double fonction : protection simultanée contre la surchauffe et la surintensité
• Excellente souplesse de conception pour des solutions de protection personnalisées

1. Avantages en termes de performances :

• Réponse rapide aux conditions anormales (typiquement quelques millisecondes)
• Réinitialisation automatique après élimination du défaut
• Stabilité et fiabilité à long terme
• Taille compacte pour les applications à espace limité

What is the function of a thermistor？

1. Mesure et contrôle de la température
   Capteurs de température : Les thermistances sont couramment utilisées dans les capteurs de température pour obtenir des informations sur la température d'un environnement ou d'un objet en mesurant les variations de leur valeur de résistance. Par exemple, dans les systèmes de contrôle de la température, les thermistances détectent les changements de température et les convertissent en signaux électriques qui sont transmis au contrôleur pour réguler l'équipement de chauffage ou de refroidissement.
   Mesure de haute précision :La thermistance NTC a un coefficient de température élevé et une réponse sensible aux changements de température. Elle peut être utilisée pour des mesures de température de haute précision, telles que les thermomètres numériques et les compensations de thermocouple.
2. Protection contre la surchauffe
   Thermistance PTC : Lorsque la température dépasse le seuil fixé, la valeur de résistance de la thermistance CTP augmente fortement, ce qui permet de limiter le courant ou de couper l'alimentation électrique afin d'éviter que l'équipement ne soit endommagé par une surchauffe. Elle est par exemple utilisée pour la protection des moteurs dans les outils électriques, les ventilateurs électriques et d'autres équipements.
   Thermistances NTC :Dans les circuits de batterie ou d'alimentation, les thermistances NTC peuvent être utilisées pour surveiller la température et déclencher le mécanisme de protection contre la surchauffe.
3. Limitation du courant et suppression des surtensions
   Thermistance NTC : Au démarrage de l'alimentation, la valeur de résistance élevée et froide de la thermistance NTC supprime le courant d'appel et protège le circuit contre les chocs. Au fur et à mesure que la température augmente, la valeur de la résistance diminue et le courant se stabilise progressivement.
   Thermistance PTC :Dans la protection contre les surintensités, la valeur de résistance de la thermistance CTP augmente avec l'augmentation du courant, limitant ainsi le courant et agissant comme un fusible à récupération automatique.
4. Compensation de la température
   Stabilité du circuit : Les thermistances peuvent être utilisées pour compenser l'effet des changements de température sur les performances du circuit. Par exemple, dans les transistors, les oscillateurs ou les piles, la dérive de la température est compensée par les changements de résistance de la thermistance, ce qui améliore la précision et la fiabilité du circuit.
   Instruments de précision :Dans les équipements qui nécessitent un fonctionnement stable, les thermistances permettent de maintenir une température de fonctionnement constante.
5. Autres applications
   Chauffage à température constante : Les thermistances PTC peuvent être utilisées comme éléments chauffants, tels que les réchauffeurs d'air, les fers à souder, etc., avec les deux fonctions de contrôle de la température.
   Filtrage et suppression du bruit :Dans certains circuits à haute fréquence, les thermistances peuvent être utilisées pour supprimer le bruit et les signaux de dépassement.

Les thermistances ont-elles une polarité ?

Les thermistances n'ont pas de polarité.La principale caractéristique des thermistances est qu'elles modifient leur valeur de résistance en fonction de la température externe, ce qui les rend très importantes dans diverses applications. Plus précisément, les thermistances sont classées en deux catégories : les thermistances à coefficient de température positif (CTP) et les thermistances à coefficient de température négatif (CTN) :
NTC thermistors: Their resistance value decreases significantly with increasing temperature, with a typical rate of change of 3% to 7% per degree Celsius. For example, an NTC sensor with a resistance value of 10kΩ at room temperature (25°C) may drop to 3kΩ~5kΩ when the temperature rises to 50°C.
Thermistance PTC :Sa valeur de résistance augmente avec la température.Cette caractéristique rend les thermistances CTP très utiles dans des applications telles que la protection contre les surintensités, la compensation de température, etc.

Précautions d'utilisation des thermistances

Les points suivants doivent être pris en compte lors de l'utilisation de thermistances :
Connexion au circuit : Les thermistances doivent être connectées à des circuits externes tels qu'une alimentation et un amplificateur de signaux. Lors du raccordement, il convient de vérifier soigneusement le schéma du circuit pour s'assurer que la polarité de l'alimentation est correcte et que les fils de signal sont correctement connectés afin d'éviter les dommages causés par les chocs de surintensité.
Plage de température :Les thermistances ont leur propre plage de température, et les différents modèles ont des plages de température différentes.Lors de l'utilisation de la thermistance, il convient de vérifier sa plage de température pour s'assurer qu'elle est utilisée dans les conditions de température appropriées, afin d'éviter les dommages ou les mesures inexactes dus au dépassement de la plage applicable.
Pression mécanique : les thermistances étant sensibles à la pression mécanique, elles doivent être manipulées avec précaution lors de l'installation ou de l'utilisation afin d'éviter toute pression mécanique excessive ou tout impact, de manière à ne pas affecter la précision et la stabilité de la mesure.
Impact sur l'environnement : Les thermistances doivent éviter les changements rapides de température afin de prévenir le processus de vieillissement. Parallèlement, il convient de prêter attention à l'étanchéité, à la résistance à l'humidité, à la résistance au froid et à d'autres propriétés, afin de garantir des résultats de mesure stables et précis.
Measurement conditions: Measurement should ensure that the ambient temperature is close to 25℃ to ensure the credibility of the test. Measurement power shall not exceed the specified value to avoid the error caused by the current thermal effect
Induction électromagnétique :La valeur de résistance de la thermistance est importante et sensible à l'induction électromagnétique.Un fil blindé ou deux fils peuvent être torsadés en un seul pour réduire l'impact de l'induction électromagnétique.
Étalonnage régulier :Étalonnez régulièrement la thermistance pour garantir la précision des mesures.Évitez les dommages mécaniques, tels qu'une flexion excessive ou un choc.

Domaines d'application

Les thermistances sont largement utilisées dans divers domaines en raison de leurs caractéristiques uniques de sensibilité à la température :
Mesure et contrôle de la température : Utilisé pour la mesure et le contrôle de la température dans les appareils ménagers, l'automobile, les équipements médicaux, l'automatisation industrielle et d'autres domaines. Par exemple, la température du moteur automobile, la température du système de climatisation, la température du chauffe-eau, etc.
Surveillance de l'environnement : pour la surveillance de la température intérieure, les systèmes de contrôle climatique, la surveillance de la température des serres, etc.
Protection des équipements électroniques : utilisée dans les équipements électroniques pour la protection contre la surchauffe, lorsque la température de l'équipement dépasse le seuil fixé, la valeur de résistance de la thermistance change, ce qui déclenche le mécanisme de protection pour empêcher la surchauffe et l'endommagement de l'équipement.
Domaine médical : utilisé dans les thermomètres, les tensiomètres, les appareils de perfusion et d'autres équipements médicaux pour mesurer et contrôler la température.
Automatisation industrielle : pour le contrôle de la température des fours, la mesure des liquides, les systèmes de refroidissement, etc.
Gestion de l'énergie : utilisée dans les systèmes de gestion de l'énergie tels que les chauffe-eau solaires, les systèmes d'énergie solaire, etc. pour surveiller et contrôler la production et l'utilisation de l'énergie.