Principes de base des thermistances CTN
Q : Quel est le temps de réponse des CTN ?
R : Le temps de réponse est défini comme le temps qu’il faut pour atteindre 62 % ou une nouvelle température, et est fonction de la masse. Plus le capteur est petit, plus la réponse est rapide. Un capteur discret répondra plus rapidement que le même capteur conditionné à l’intérieur d’un boîtier métallique. Les temps de réponse typiques d’un capteur à thermistance CTN de la série I sont inférieurs à 15 secondes.
Q : Les CTN sont-ils disponibles dans une taille plus petite ?
R : Le diamètre extérieur maximum pour un capteur discret revêtu d’époxy est de 24,1 mm. Les capteurs miniatures en verre ont un diamètre extérieur maximum de 3,8 mm.
Q : Quelle est la stabilité des capteurs CTN ?
R : Les différentes familles de capteurs ont des taux de stabilité différents. Les CTN revêtus d’époxy sont moins stables que les capteurs CTN en verre étanches.
En savoir plus : NTC Thermistor Sensor Performance | Application Note (anglais)
Q : Comment sélectionner une valeur de résistance pour une application ?
R : La règle de base est d’utiliser un capteur à faible résistance pour une application à basse température et un capteur à haute résistance pour une application à haute température. L'objectif est d'obtenir une valeur de résistance dans la plage de température qui vous intéresse.
En savoir plus : NTC Thermistor Testing Considerations | Application Note (anglais)
Q : Les CTN peuvent-ils être utilisés dans des applications cryogéniques ?
R : Oui, mais la précision à -200°C sera basée sur une modélisation mathématique.
Q : Quelle est la fourchette de prix des CTN ?
R : Leur prix est basée sur le coût, qui est lié au rendement. Plus la précision est grande, plus le rendement est faible.
Q : Quelle est la différence entre une thermistance et un RTD ?
R : TE fabrique 5 technologies distinctes pour ses capteurs de température. Chaque technologie présente des avantages et des inconvénients, et celle qui convient le mieux à une application spécifique dépendra d'un certain nombre de facteurs, notamment la plage de température, la précision requise, le temps de réponse, le coût et bien d'autres facteurs. Il est préférable de comprendre autant que possible l'application afin de déterminer quel produit ou quelle technologie conviendra le mieux au client.
Consultez l'infographie qui définit les différences de performances et d'applications entre les différentes technologies de capteurs de température de TE.
Questions sur le webinaire CTN 101
Q : Pouvez-vous expliquer le calcul permettant de convertir la tolérance en pourcentage en tolérance de température réelle ?
R : Pour déterminer la précision de la température, il suffit de diviser l'écart total (tolérance de résistance) par l'alpha correspondant à la température souhaitée.
Exemple : un capteur qui a une résistance de 2% à 0 °C suivant la courbe TE #3 qui a un Alpha à 0 °C de 5,2 %/°C : 2/5,2= ± 0,38°C
Q : Les spécifications de précision de la thermistance incluent-elles tout changement de résistance à long terme (stabilité de la résistance) ?
R : Non, la précision spécifiée est celle du capteur livré. Nous n'avons aucun contrôle sur l'application ou les conditions environnementales auxquelles le capteur sera soumis sur le terrain.
Q : Que signifie le terme « % » lorsqu'on parle de précision de température ?
R : La précision des capteurs peut être spécifiée en tant que tolérance de résistance (voir question 9) ou en tant que précision de température à un point unique ou sur une plage. Exemple : ± 0,2 °C de 0 °C à 70 °C
Q : Pouvez-vous expliquer plus en détail la résolution de sensibilité ? Pourquoi une valeur plus élevée est-elle préférable ?
R : Une sensibilité élevée élimine toute résistance des fils conducteurs. Elle simplifie également le circuit électronique auxiliaire. Une variation de 1 °C pour une thermistance de 10 000 ohms correspond à 4,4 %, soit 440 ohms. Une variation de 1 °C pour un capteur en platine de 100 ohms correspondrait à 1/3 d'ohm.
Q : Que représente la division de l'axe Y dans le graphique sur la stabilité ?
R : L'axe Y a été volontairement réalisé sans chiffres réels sur l'échelle. Le taux de vieillissement varie en fonction de la formulation et du facteur de forme.
Q : Pouvez-vous fournir des détails supplémentaires sur votre méthode d'étalonnage ? Pour les applications médicales de haute précision, quel équipement/quelle technique est utilisé(e) pour l'étalonnage ? Quelles sont les meilleures pratiques ?
R : Pour plus de détails, consultez NTC Thermistor Testing Considerations (anglais)
Q : Avez-vous des recommandations concernant les circuits électroniques pour une précision et une vitesse optimales ? (amplificateurs opérationnels, convertisseurs analogiques-numériques, etc.)
R : La principale préoccupation lors de la conception d'un circuit de mesure pour la précision est de limiter le courant traversant la pièce. Les spécifications de résistance des CTN sont appelées valeurs de résistance à puissance nulle. Il n'est pas possible d'avoir un circuit à puissance véritablement nulle, mais le courant doit être suffisamment faible pour ne pas provoquer un auto-échauffement significatif de l'élément sensible. La constante de dissipation peut être utilisée pour estimer l'erreur due à l'auto-échauffement pour une puissance d'entrée donnée.
Q : Si l'on utilise un conditionnement par diviseur de tension pour une CTN de 10K ou 20K, y a-t-il des considérations particulières à prendre en compte pour les longueurs de fil de 6 à 18 mètres en ce qui concerne le bruit électrique ?
R : Vous pouvez utiliser un blindage de câble ou un filtre en ferrite sur les fils longs pour atténuer les effets du bruit. Le calcul de la moyenne est une autre méthode.
Q : Quels conseils pouvez-vous donner pour coller une thermistance sur une surface métallique ?
R : Des adhésifs sont utilisés dans de nombreuses applications pour fixer une thermistance afin de mesurer la température de surface. Un adhésif thermoconducteur, généralement de l'époxy, donnera d'excellents résultats.
Q : Existe-t-il une CTN standard pour les batteries au lithium ?
R : Il n'existe aucune norme pour les batteries. Le choix dépend généralement de l'espace disponible, de la température maximale et de la méthode d'assemblage. Nous avons constaté que des thermistances discrètes à fils isolés recouvertes d'époxy, des thermistances CMS et des thermistances axiales en verre DO35 étaient toutes utilisées pour cette application.
Q : Existe-t-il des livres blancs ou des documents techniques sur le soudage des fils de vos thermistances ?
R : Pas pour le moment. Les alliages utilisés pour les fils conducteurs sont l'alliage 180 (Cu:Ni), le cuivre, le nickel ou le Dumet (Fe:Ni). Les méthodes de soudage varient selon le type d'alliage.
Q : Quel type de thermistance CTN recommanderiez-vous pour un thermomètre médical ?
R : La série 400 est une référence industrielle qui remonte aux premiers dispositifs analogiques. Ce composant affiche une résistance de 1 355 ohms à 37 °C avec un bêta 25/85 de 3 976. Les normes relatives aux thermomètres médicaux exigent généralement une précision de +/-0,1 entre 32 et 42 °C et de +/-0,2 entre 25 et 50 °C ou 0 et 50 °C pour le système de mesure, la moitié de cette tolérance étant attribuée à la thermistance et l'autre moitié au circuit de mesure.
