Bayangkan instrumen presisi Anda gagal karena perbedaan kontrol suhu yang sangat kecil, atau sistem rumah pintar Anda tidak berfungsi karena ketidakakuratan kecil pada sensor suhu. Masalah ini sering kali berakar dari komponen yang terabaikan—pemilihan termistor NTC yang tidak tepat. Jadi, bagaimana Anda dapat memilih termistor NTC yang tepat untuk meningkatkan kinerja produk Anda?

Termistor NTC (Negative Temperature Coefficient) adalah komponen presisi yang terbuat dari oksida logam yang disinter. Karakteristik mereka yang paling menonjol adalah bahwa resistansi menurun secara signifikan bahkan dengan sedikit peningkatan suhu. Sifat ini membuat mereka sangat berharga untuk pengukuran suhu, kompensasi, dan aplikasi kontrol. Sederhananya, dengan menerapkan arus searah (DC) yang tepat ke termistor dan mengukur penurunan tegangan yang dihasilkan, Anda dapat secara akurat menghitung resistansi dan selanjutnya menentukan suhu.

Saat memilih sensor suhu, langkah pertama adalah menentukan rentang suhu aplikasi. Termistor NTC unggul dalam hal ini, beroperasi secara andal di berbagai rentang dari -50°C hingga 250°C, menjadikannya cocok untuk berbagai industri dan aplikasi.

• Wawasan Tambahan: Aplikasi yang berbeda memiliki persyaratan suhu yang sangat berbeda. Misalnya, elektronik otomotif mungkin membutuhkan termistor yang mampu menahan panas kompartemen mesin dan suhu ekstrem, sementara perangkat medis mungkin memerlukan pengukuran yang tepat dalam rentang sempit yang dekat dengan suhu tubuh manusia. Selalu pertimbangkan kondisi pengoperasian ekstrem dan sertakan margin keamanan untuk memastikan keandalan.

Di antara sensor suhu, termistor NTC menawarkan akurasi pengukuran tertinggi antara -50°C dan 150°C, dengan varian yang dikemas dalam kaca mempertahankan presisi hingga 250°C. Akurasi biasanya berkisar antara 0,05°C hingga 1,00°C.

• Wawasan Tambahan: Akurasi sangat penting untuk aplikasi presisi tinggi seperti peralatan medis dan instrumen ilmiah. Namun, akurasi yang lebih tinggi sering kali datang dengan biaya yang lebih tinggi, jadi seimbangkan kebutuhan kinerja dengan batasan anggaran.

Untuk aplikasi berdurasi panjang, stabilitas adalah yang terpenting. Sensor suhu mengalami pergeseran seiring waktu, dipengaruhi oleh bahan, konstruksi, dan pengemasan. Termistor NTC yang dilapisi epoksi bergeser sekitar 0,2°C setiap tahun, sedangkan versi yang disegel secara hermetis hanya bergeser 0,02°C.

• Wawasan Tambahan: Kalibrasi rutin dapat mengurangi efek pergeseran. Pilih termistor dengan bahan unggul dan pengemasan yang kuat untuk aplikasi kritis.

Pemilihan pengemasan bergantung pada kondisi lingkungan. Termistor NTC dapat dikemas khusus—dilapisi epoksi untuk ketahanan terhadap kelembapan atau dikemas dalam kaca untuk lingkungan bersuhu tinggi dan korosif—untuk memenuhi kebutuhan spesifik.

• Wawasan Tambahan: Pengemasan khusus dapat meningkatkan kinerja, seperti bahan konduktif termal untuk respons yang lebih cepat atau desain terlindung untuk kekebalan terhadap kebisingan.

Termistor NTC menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap kebisingan listrik dan resistansi timbal, memastikan sinyal yang bersih dan stabil bahkan di lingkungan yang bising secara elektrik.

• Wawasan Tambahan: Resistansi timbal yang rendah meminimalkan kesalahan pengukuran, sementara resistansi kebisingan yang melekat mempertahankan akurasi dalam sistem elektronik yang kompleks.

• Karakteristik waktu-arus
• Karakteristik tegangan-arus
• Karakteristik resistansi-suhu

Pemilihan sering kali bergantung pada ukuran, respons termal, respons waktu, dan sifat fisik lainnya. Bahkan dengan data yang terbatas, analisis yang cermat terhadap aplikasi yang dimaksud dapat mempersempit pilihan secara efektif.

Produsen menyediakan tabel atau matriks rasio resistansi untuk produk termistor NTC mereka, bersama dengan koefisien α dan β untuk mengonversi toleransi resistansi menjadi akurasi suhu dan menghitung koefisien suhu.

Tentukan apakah aplikasi Anda memerlukan pencocokan kurva atau pencocokan titik untuk menghitung resistansi nominal yang dibutuhkan pada suhu tertentu. Referensi standar adalah 25°C, tetapi suhu khusus dapat ditentukan.

Toleransi standar berkisar dari ±1% hingga ±20% untuk termistor cakram atau chip. Pilihlah toleransi yang dapat diterima terluas untuk mengurangi biaya jika memungkinkan.

• Jenis Cakram dan Chip: Tersedia dengan/tanpa lapisan dan timbal tembaga polos/berlapis timah. Rentang resistansi yang luas cocok untuk berbagai aplikasi.
• Jenis Epoksi: Dicelupkan epoksi dengan timbal Teflon/PVC. Kompak dan mudah dipasang, mendukung pencocokan titik atau kurva.
• Terkapsulasi Kaca: Ideal untuk lingkungan ekstrem yang membutuhkan stabilitas tinggi. Konfigurasi termasuk timbal radial atau aksial.
• Rakitan Probe: Menampilkan berbagai rumah yang disesuaikan dengan persyaratan aplikasi.
• Jenis Pemasangan Permukaan: Pilihan termasuk desain bulk, pita/gulungan, dua sisi, atau wrap-around dengan terminasi palladium-silver. Lapisan penghalang nikel memastikan kinerja sirkuit yang presisi.

Koefisien suhu resistansi mengukur bagaimana resistansi daya nol berubah dengan suhu relatif terhadap resistansi termistor pada suhu T tertentu.

Konstan material ini membandingkan resistansi termistor pada satu suhu dengan suhu lainnya. Suhu referensi 298,15°K dan 348,15°K umumnya digunakan dalam perhitungan.

Persamaan Steinhart & Hart atau konfigurasi jembatan Wheatstone dapat lebih menyempurnakan hubungan resistansi-suhu untuk aplikasi yang tepat.