Imagine que su instrumento de precisión fallara debido a pequeñas discrepancias en el control de la temperatura, o que su sistema de hogar inteligente funcionara mal debido a ligeras imprecisiones en los sensores de temperatura. Estos problemas a menudo se derivan de un componente pasado por alto: la selección incorrecta de termistores NTC. Entonces, ¿cómo puede elegir el termistor NTC adecuado para mejorar el rendimiento de su producto?

Los termistores NTC (coeficiente de temperatura negativo) son componentes de precisión fabricados con óxidos metálicos sinterizados. Su característica más notable es que la resistencia disminuye significativamente incluso con ligeros aumentos de temperatura. Esta propiedad los hace invaluables para aplicaciones de medición, compensación y control de temperatura. En términos sencillos, al aplicar una corriente continua (CC) precisa al termistor y medir la caída de tensión resultante, puede calcular con precisión la resistencia y, posteriormente, determinar la temperatura.

Al seleccionar un sensor de temperatura, el primer paso es determinar el rango de temperatura de la aplicación. Los termistores NTC sobresalen en este sentido, funcionando de forma fiable en un amplio rango de -50 °C a 250 °C, lo que los hace adecuados para diversas industrias y aplicaciones.

• Información ampliada: Diferentes aplicaciones tienen requisitos de temperatura muy diferentes. Por ejemplo, la electrónica automotriz puede exigir termistores capaces de soportar el calor del compartimento del motor y el frío extremo, mientras que los dispositivos médicos podrían necesitar mediciones precisas dentro de rangos estrechos cercanos a la temperatura corporal humana. Considere siempre las condiciones de funcionamiento extremas e incluya un margen de seguridad para garantizar la fiabilidad.

Entre los sensores de temperatura, los termistores NTC ofrecen la mayor precisión de medición entre -50 °C y 150 °C, con variantes encapsuladas en vidrio que mantienen la precisión hasta 250 °C. La precisión suele oscilar entre 0,05 °C y 1,00 °C.

• Información ampliada: La precisión es crucial para aplicaciones de alta precisión como equipos médicos e instrumentos científicos. Sin embargo, una mayor precisión a menudo conlleva un mayor coste, por lo que es necesario equilibrar las necesidades de rendimiento con las limitaciones presupuestarias.

Para aplicaciones de larga duración, la estabilidad es primordial. Los sensores de temperatura experimentan deriva con el tiempo, influenciados por los materiales, la construcción y el embalaje. Los termistores NTC recubiertos de epoxi se desvían aproximadamente 0,2 °C al año, mientras que las versiones selladas herméticamente se desvían solo 0,02 °C.

• Información ampliada: La calibración regular puede mitigar los efectos de la deriva. Elija termistores con materiales superiores y embalajes robustos para aplicaciones críticas.

La selección del embalaje depende de las condiciones ambientales. Los termistores NTC pueden embalarse a medida (recubiertos de epoxi para resistir la humedad o encapsulados en vidrio para entornos de alta temperatura y corrosivos) para satisfacer necesidades específicas.

• Información ampliada: El embalaje especializado puede mejorar el rendimiento, como los materiales térmicamente conductores para una respuesta más rápida o los diseños blindados para la inmunidad al ruido.

Los termistores NTC exhiben una excelente resistencia al ruido eléctrico y a la resistencia de los cables, lo que garantiza señales limpias y estables incluso en entornos eléctricamente ruidosos.

• Información ampliada: La baja resistencia de los cables minimiza los errores de medición, mientras que la resistencia inherente al ruido mantiene la precisión en sistemas electrónicos complejos.

• Características corriente-tiempo
• Características tensión-corriente
• Características resistencia-temperatura

La selección a menudo depende del tamaño, la respuesta térmica, la respuesta temporal y otras propiedades físicas. Incluso con datos limitados, un análisis cuidadoso de la aplicación prevista puede reducir las opciones de forma eficaz.

Los fabricantes proporcionan tablas o matrices de relación de resistencia para sus productos de termistores NTC, junto con los coeficientes α y β para convertir las tolerancias de resistencia en precisión de temperatura y calcular los coeficientes de temperatura.

Determine si su aplicación requiere coincidencia de curva o coincidencia de punto para calcular la resistencia nominal necesaria a una temperatura determinada. La referencia estándar es 25 °C, pero se pueden especificar temperaturas personalizadas.

Las tolerancias estándar oscilan entre ±1% y ±20% para termistores de disco o chip. Opte por la tolerancia aceptable más amplia para reducir los costes siempre que sea posible.

• Tipos de disco y chip: Disponibles con/sin recubrimientos y con cables de cobre desnudos/estañados. Amplio rango de resistencia adecuado para diversas aplicaciones.
• Tipos de epoxi: Sumergidos en epoxi con cables de teflón/PVC. Compactos y fáciles de instalar, compatibles con la coincidencia de puntos o curvas.
• Encapsulados en vidrio: Ideales para entornos extremos que requieren alta estabilidad. Las configuraciones incluyen cables radiales o axiales.
• Conjuntos de sonda: Cuentan con varias carcasas adaptadas a los requisitos de la aplicación.
• Tipos de montaje en superficie: Las opciones incluyen diseños a granel, cinta/carrete, de doble cara o envolventes con terminaciones de paladio-plata. Las capas de barrera de níquel garantizan un rendimiento preciso del circuito.

El coeficiente de temperatura de la resistencia mide cómo cambia la resistencia a potencia cero con la temperatura en relación con la resistencia del termistor a una temperatura especificada T.

Esta constante de material compara la resistencia de un termistor a una temperatura con otra. Las temperaturas de referencia de 298,15 °K y 348,15 °K se utilizan comúnmente en los cálculos.

La ecuación de Steinhart & Hart o las configuraciones de puente de Wheatstone pueden refinar aún más las relaciones resistencia-temperatura para aplicaciones precisas.