Cảm biến nhiệt độ NTC, đầu dò nhiệt độ NTC hay còn gọi là NTC Thermistors chuyên dùng đo nhiệt độ môi trường, máy móc và các ứng dụng công nghiệp. Có một điểm tương đồng giữa RTD và NTC đó là khi môi trường xung quanh thay đổi thì giá trị điện trỡ sẽ bị thay đổi theo nên chúng mới hay được gọi là điện trở nhiệt NTC. Đây là loại cảm biến nhiệt độ có giải đo nhiệt độ thấp nhất trong so với cảm biến nhiệt độ RTD và can nhiệt.

Nhiệt điện trở NTC là gì?

NTC là viết tắt của Hệ số nhiệt độ âm. Điện trở nhiệt NTC là điện trở có hệ số nhiệt độ âm, nghĩa là điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. Chúng chủ yếu được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ điện trở và thiết bị giới hạn dòng điện.

Hệ số độ nhạy nhiệt độ lớn hơn khoảng năm lần so với cảm biến nhiệt độ silicon (silistor) và lớn hơn khoảng mười lần so với cảm biến nhiệt độ điện trở (RTD). Cảm biến NTC thường được sử dụng trong phạm vi từ −55 đến +200 ° C.

Tính phi tuyến tính của mối quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ do điện trở NTC thể hiện đã đặt ra một thách thức lớn khi sử dụng các mạch tương tự để đo nhiệt độ một cách chính xác. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của các mạch kỹ thuật số đã giải quyết vấn đề đó thông qua việc cho phép tính toán các giá trị chính xác bằng cách nội suy các bảng tra cứu hoặc bằng cách giải các phương trình gần đúng với đường cong NTC điển hình.

Hầu hết các điện trở nhiệt NTC thường thích hợp để sử dụng trong phạm vi nhiệt độ từ −55 đến 200 °C, nơi chúng cho kết quả đọc chính xác nhất. Có những dòng điện trở nhiệt NTC đặc biệt có thể được sử dụng ở nhiệt độ gần đến độ không tuyệt đối (-273,15 °C) cũng như những dòng được thiết kế đặc biệt để sử dụng ở nhiệt độ trên 150 °C.

Độ nhạy nhiệt độ của cảm biến NTC

Độ nhạy của NTC được biểu thị bằng “phần trăm thay đổi trên độ C" hoặc "phần trăm thay đổi trên độ K". Tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng và đặc điểm riêng của quy trình sản xuất, các giá trị điển hình của độ nhạy nhiệt nằm trong khoảng từ -3% đến -6% / °C.

Cảm biến nhiệt độ RTD có giải nhiệt từ -200˚C đến 500˚C, can nhiệt sẽ tùy từng loại như là từ 0 đến 1600 ˚C, hoặc giả là từ -50 đến 1100 độ C. Tuy nhiên, điện trở nhiệt NTC chỉ có khoảng từ khoảng -30 ˚C đến 150 ˚C. Trong 3 loại trên, thì RTD là loại cảm biến có độ chính xác tốt nhất, sau đó đến điện trở nhiệt NTC và cuối cùng là Thermocouple. Điện nhiệt trở NTC sẽ đo được nhiệt độ thấp, do đó NTC sẽ có độ chính xác và sự ổn định tốt hơn khi dùng để đo ở nhiệt độ thấp.

Cảm biến nhiệt độ NTC là loại cảm biến điện trở nhiệt cũng giống như cảm biến đo nhiệt độ nhưng nó chỉ hoạt động hiệu quả trong một khoảng nhiệt độ nhất định. Điện trở nhiệt NTC sẽ giảm khi nhiệt độ tăng, do đó, nó có thể được dùng để thể thay đổi trở kháng dưới tác dụng của nhiệt. Đây cũng chính là điều khác biệt rõ nét nhất giữa điện trở nhiệt NTC với những loại điện trở thông thường khác.

Các loại cảm biến nhiệt độ NTC

Có 2 loại cảm biến nhiệt độ NTC thường dùng là cảm biến nhiệt độ NTC 10K và cảm biến nhiệt độ NTC 20K. Điện trở kháng chính là đại lượng biểu thị cho sự cản trở của dòng điện chạy trong mạch hoặc trong thiết bị và được tính bằng tỉ số giữa hiệu điện thế hai đầu mạch (hoặc thiết bị) với cường độ dòng điện đi qua mạch. Nhiệt điện trở NTC là điện trở có hệ số nhiệt độ âm và phạm vi nhiệt độ hoạt động của NTC dao động trong khoảng từ −55 ° C đến 200 ° C. Nhiệt điện trở NTC thường được cấu tạo từ hỗn hợp các bột oxit kim loại như mangan, niken, cobalt,… với tỉ lệ trộn và khối lượng nhất định. Hỗn hợp này sau đó sẽ được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian xác định. Tùy vào mục đích sử dụng và cấu tạo của mạch mà kích thước và hình dạng của điện trở nhiệt NTC sẽ khác nhau.