En tant que fournisseur de thermistance, on me pose souvent des questions sur l'application pratique de thermistances dans les circuits de compensation de température. La compensation de température est cruciale dans de nombreux dispositifs électroniques, car il aide à maintenir la stabilité et la précision des performances du système dans des conditions de température variables. Dans cet article de blog, je partagerai quelques informations sur la façon d'utiliser efficacement une thermistance dans un circuit de compensation de température.
Comprendre les thermistances
Avant de plonger dans les circuits de compensation de température, il est essentiel de comprendre ce que sont les thermistances. Une thermistance est un type de résistance dont la résistance change avec la température. Il existe deux principaux types de thermistances: le coefficient de température négatif (NTC) et le coefficient de température positif (PTC). Les thermistances NTC ont une diminution de la résistance à mesure que la température augmente, tandis que les thermistances PTC présentent une augmentation de la résistance avec une augmentation de la température. Dans les circuits de compensation de température, les thermistances NTC sont plus couramment utilisées en raison de leur sensibilité élevée et de leur réponse relativement linéaire sur une large plage de température.
Le principe de la compensation de température
Le principe de base de la compensation de température est de contrer les effets de la température sur d'autres composants dans un circuit. Par exemple, dans un circuit de référence de tension, la tension de sortie peut varier avec la température due au coefficient de température des résistances ou d'autres composants actifs. En ajoutant une thermistance au circuit, nous pouvons ajuster la résistance globale d'une manière qui compense les changements induits par la température dans les autres composants, maintenant ainsi une sortie stable.
Concevoir un circuit de compensation de température avec une thermistance
Voici les étapes générales pour concevoir un circuit de compensation de température à l'aide d'une thermistance NTC:
Étape 1: Identifiez le composant à compenser
Tout d'abord, vous devez déterminer le composant du circuit le plus affecté par la température. Il pourrait s'agir d'une résistance, d'un condensateur ou d'un appareil actif tel qu'un ampli d'opnape. Mesurez le coefficient de température de ce composant pour comprendre comment ses performances changent avec la température.
Étape 2: Sélectionnez la thermistance appropriée
En fonction de la plage de température et des exigences de compensation du circuit, choisissez une thermistance NTC avec des caractéristiques appropriées. Considérez des facteurs tels que la valeur de résistance à une température spécifique (par exemple, 25 ° C), la valeur B (qui décrit la relation de résistance à la température) et la tolérance. Par exemple, si vous concevez un système d'alarme incendie, vous pourriez envisager d'utiliser unThermistance d'alarme incendie de 100kou unCapteur de thermistance d'alarme incendie, qui sont spécialement conçus pour des applications à haute température avec des temps de réponse rapides.
Étape 3: Déterminer la configuration du circuit
Il existe plusieurs façons d'incorporer une thermistance dans un circuit de compensation de température. Une méthode courante consiste à utiliser la thermistance dans une configuration de diviseur de tension. Dans un diviseur de tension, la thermistance est connectée en série avec une résistance fixe, et la tension de sortie est prise à travers la thermistance ou la résistance fixe. À mesure que la température change, la résistance de la thermistance change, ce qui change à son tour la tension de sortie du diviseur de tension. Cette tension de sortie peut ensuite être utilisée pour ajuster le biais ou le gain du composant compensé.
Voici un exemple simple de circuit de diviseur de tension avec une thermistance NTC:
+ VCC | R1 | + --- Vout | Thermistance (NTC) | GNDDans ce circuit, R1 est une résistance fixe et la thermistance est connectée en série avec elle. La tension de sortie Vout peut être calculée à l'aide de la formule de diviseur de tension:
[V_ {out} = v_ {cc} \ time \ frac {r_ {thermistor}} {r_ {1} + r_ {thermistor}}]
À mesure que la température augmente, la résistance de la thermistance NTC diminue, ce qui fait changer Vout en conséquence.
Étape 4: Calculez les paramètres du circuit
Pour optimiser l'effet de compensation, vous devez calculer les valeurs de la résistance fixe R1 et d'autres composants du circuit. Cela implique d'utiliser le coefficient de température du composant compensé et la relation de résistance à la température de la thermistance. Vous pouvez utiliser des modèles mathématiques ou des outils de simulation pour effectuer ces calculs.
Par exemple, si vous connaissez le coefficient de température d'une résistance R2 que vous souhaitez compenser, et que vous avez sélectionné une thermistance NTC avec une valeur B connue, vous pouvez calculer la valeur de R1 de telle sorte que le changement de Vout en raison de la modification de la résistance de la thermistance compense le changement de performance de R2 par rapport à la plage de température souhaitée.
Étape 5: tester et affiner le circuit
Une fois que vous avez construit le circuit de compensation de température, testez-le dans différentes conditions de température pour évaluer ses performances. Mesurez la sortie du composant en cours de rémunération et comparez-la avec la valeur souhaitée. Si nécessaire, effectuez des ajustements aux paramètres du circuit, tels que la valeur de R1 ou le choix de la thermistance, pour obtenir le meilleur effet de compensation.
Considérations pratiques
Lorsque vous utilisez une thermistance dans un circuit de compensation de température, il existe plusieurs considérations pratiques à garder à l'esprit:
Couplage thermique
Assurez-vous que la thermistance est en bon contact thermique avec la rémunération du composant. Cela peut être réalisé en utilisant la pâte thermique ou en montant physiquement la thermistance près du composant. Un mauvais couplage thermique peut entraîner une compensation inexacte, car la thermistance peut ne pas détecter avec précision la température du composant.
Auto-chauffage
Les thermistances peuvent générer de la chaleur lorsque le courant les traverse, ce qui peut affecter leur résistance et introduire des erreurs dans la compensation. Pour minimiser l'auto-chauffage, utilisez un courant faible dans le circuit ou sélectionnez une thermistance avec une cote de faible puissance.
Bruit et interférence
Les thermistances peuvent être sensibles au bruit électrique et aux interférences, ce qui peut affecter la précision de la compensation. Utilisez des techniques de blindage et de filtrage appropriées pour réduire le bruit et les interférences dans le circuit.
Conclusion
L'utilisation d'une thermistance dans un circuit de compensation de température est un moyen efficace d'améliorer la stabilité et la précision des dispositifs électroniques dans des conditions de température variables. En suivant les étapes décrites dans cet article de blog et en tenant compte des considérations pratiques, vous pouvez concevoir et mettre en œuvre un circuit de compensation de température fiable.
Si vous êtes intéressé à acheter des thermistances pour vos applications de compensation de température, ou si vous avez des questions sur la sélection de la thermistance ou la conception du circuit, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes un fournisseur de thermistance professionnel avec une large gamme de produits et d'expertise technique pour répondre à vos besoins.
Références
- "Thermistance Handbook" - Disponible auprès des principaux fabricants de thermistance.
- "Conception de circuits électroniques pour la compensation de température" - Divers manuels sur la conception de circuits électroniques.
