サーミスタの歴史と紹介
NTC サーミスタは、負温度係数サーミスタの略語です。サーミスタ =サーム味方に敏感な耐性イスター1833年、硫化銀半導体を研究していたマイケル・ファラデーによって発見されました。彼は硫化銀の抵抗が温度上昇とともに減少することに注目し、1930年代にサミュエル・ルーベンによって商品化されました。科学者たちは亜酸化銅と酸化銅にも負の温度係数と性能があることを発見し、航空計器の温度補償回路に応用することに成功しました。その後、トランジスタ技術の継続的な発展により、サーミスタの研究は大きく進歩し、1960年にはNTCサーミスタが開発されました。これは、サーミスタの大きな分類に属します。受動部品.
NTCサーミスタはファインセラミック半導体熱素子マンガン、ニッケル、コバルトなどの遷移金属酸化物を原料として焼結されたMn3-xMxO4（M = Ni、Cu、Fe、Coなど）は、負の温度係数（NTC）が大きく、抵抗率が減少する材料です。指数関数的に温度の上昇とともに、抵抗率と材料定数は、材料組成の割合、焼結雰囲気、焼結温度、構造状態によって変化します。
抵抗値が変化するため正確にそして予想通り体温の小さな変化に反応する（抵抗の変化の程度は、パラメータ定式化）に加え、小型で安定性と高感度を両立していることから、スマートホームの温度センシングデバイス、医療用プローブ、家電製品やスマートフォンなどの温度制御装置などに広く利用されており、近年では自動車や新エネルギー分野でも多数採用されています。
1. 基本定義と動作原則
NTC サーミスタとは何ですか?
■ 意味：負温度係数（NTC）サーミスタは、温度が上昇するにつれて抵抗が減少する半導体セラミック部品です。指数関数的に温度が上昇すると、温度測定、温度補償、突入電流抑制などに広く利用されます。
■ 動作原理:遷移金属酸化物（マンガン、コバルト、ニッケルなど）から作られており、温度の変化により材料内のキャリア濃度が変化し、抵抗が変化します。
温度センサーの種類の比較
| タイプ | 原理 | 利点 | デメリット |
|---|---|---|---|
| NTC | 抵抗は温度によって変化する | 高感度、低コスト | 非線形出力 |
| RTD | 金属抵抗は温度によって変化する | 高精度、優れた直線性 | コストが高く、対応が遅い |
| 熱電対 | 熱電効果（温度差によって発生する電圧） | 広い温度範囲（-200°C～1800°C） | 冷接点補償が必要、信号が弱い |
| デジタル温度センサー | 温度をデジタル出力に変換します | マイクロコントローラとの容易な統合、高精度 | 温度範囲が限られており、NTCよりもコストが高い |
| LPTC（リニアPTC） | 抵抗は温度とともに直線的に増加する | シンプルな線形出力、過熱保護に最適 | 感度が限られており、適用範囲が狭い |
2. 主要なパフォーマンスパラメータと用語
コアパラメータ
■ 公称抵抗値（R25）：
25°C でのゼロ電力抵抗。通常は 1kΩ ～ 100kΩ の範囲です。XIXITRONICS0.5～5000kΩに合わせてカスタマイズ可能
■B値（熱指数）：
定義: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2)、温度変化に対する抵抗の感度を示します(単位: K)。
一般的なB値の範囲: 3000K～4600K (例: B25/85=3950K)
XIXITRONICSは2500～5000Kに合わせてカスタマイズできます
■ 精度（許容範囲）:
抵抗値の偏差（例：±1％、±3％）および温度測定精度（例：±0.5°C）。
XIXITRONICSは0℃から70℃の範囲で±0.2℃を満たすようにカスタマイズでき、最高の精度は0.05に達することができます。℃。
■誘電正接（δ）：
自己発熱効果を示すパラメータ。mW/°C で測定されます (値が低いほど自己発熱が少ないことを意味します)。
■時定数（τ）：
サーミスタが温度変化の 63.2% に反応するのに必要な時間 (例: 水中では 5 秒、空気中では 20 秒)。
技術用語
■ スタインハート・ハート方程式:
NTCサーミスタの抵抗と温度の関係を説明する数学モデル:
（T：絶対温度、R：抵抗、A/B/C：定数）
■ α（温度係数）：
単位温度変化あたりの抵抗変化率:
■ RT テーブル (抵抗-温度テーブル):
さまざまな温度での標準抵抗値を示す参照表。校正や回路設計に使用されます。
3. NTCサーミスタの代表的な用途
応用分野
1. 温度測定：
o 家電製品（エアコン、冷蔵庫）、産業機器、自動車（バッテリーパック/モーターの温度監視）。
2. 温度補償：
o他の電子部品（水晶発振器、LED など）の温度ドリフトを補正します。
3.突入電流抑制：
o高い耐寒性を活かし、電源起動時の突入電流を制限します。
回路設計例
• 分圧回路:
(温度は ADC を介して電圧を読み取ることで計算されます。)
• 線形化方法:
固定抵抗器を直列/並列に追加して、NTC の非線形出力を最適化します (参照回路図を含む)。
4. 技術リソースとツール
無料リソース
•データシート:詳細なパラメータ、寸法、テスト条件を含めます。
•RT テーブル Excel (PDF) テンプレート: 顧客が温度抵抗値を素早く調べることができます。
oリチウム電池の温度保護におけるNTCの設計上の考慮事項
oソフトウェアキャリブレーションによるNTC温度測定精度の向上
オンラインツール
• B値計算機:T1/R1とT2/R2を入力してB値を計算します。
•温度変換ツール: 対応する温度を取得するための入力抵抗（Steinhart-Hart 方程式をサポート）。
5. 設計のヒント（エンジニア向け）
• 自己発熱エラーを回避する:動作電流がデータシートに指定されている最大値 (例: 10μA) を下回っていることを確認します。
• 環境保護：湿気の多い環境や腐食性の高い環境では、ガラス封止またはエポキシコーティングされた NTC を使用します。
• キャリブレーションの推奨事項:2 点キャリブレーション (例: 0°C と 100°C) を実行してシステム精度を向上させます。
6.よくある質問（FAQ）
1. Q: NTC サーミスタと PTC サーミスタの違いは何ですか?
o A: PTC (正温度係数) サーミスタは温度に応じて抵抗が増加し、過電流保護によく使用されます。一方、NTC サーミスタは温度測定および補償に使用されます。
2. Q: 適切な B 値を選択するにはどうすればよいですか?
o A: 高い B 値 (例: B25/85=4700K) は感度が高く、狭い温度範囲に適していますが、低い B 値 (例: B25/50=3435K) は広い温度範囲に適しています。
3. Q: ワイヤの長さは測定精度に影響しますか?
oA: はい、長いワイヤは追加の抵抗をもたらしますが、これは 3 線式または 4 線式の接続方法を使用して補正できます。
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