EN
Baserat på en grundläggande princip inom halvledarfysiken har NTC-termostater, även kända som termostater med negativ temperaturkoefficient, en elektrisk resistans som minskar när temperaturen stiger. Detta fenomen är ganska grundläggande. När värme tillförs apparater som främst består av metalloxider, såsom föreningar av mangan, nickel eller kobolt, aktiveras fler elektroner och hål i ämnet. Detta ökar materialets ledningsförmåga avsevärt när temperaturen stiger. Ett exempel på en NTC-sensor skulle visa en resistans på cirka 10 kiloohm när temperaturen ligger kring 25 grader Celsius. När temperaturen däremot höjs till 85 grader Celsius sjunker resistansen till ungefär 1 kiloohm. Denna typ av temperaturdifferens (ungefär en förändring på 3–5 % per grad Celsius) förklarar hur NTC-sensorer kan uppnå så hög precision i temperaturmätningar i temperaturreglerade enheter, såsom hemmabutiker och ugnar.
Fördelar med att använda NTC-temperatursensorer för NTC-temperatursensorer i hushållsapparater
Ökad precision och tillförlitlighet för temperaturdetektering i fler hushållsapparater (−20 °C till 125 °C)
NTC-sensorer har en driftsprecision på ca ±0,5 °C inom temperaturintervall som är vanliga för de flesta hushållsapparater, dvs. från −20 till 125 °C. Deras sensorer är tillverkade av keramisk metalloxid, vilket gör dem opåverkade av motståndsändringar orsakade av temperaturcykling, även efter mer än 10 000 termiska cykler. Detta gör dem mycket pålitliga vid användning i kylskåps temperaturreglering för att undvika frysburn och i ugnens temperaturreglering för att säkerställa jämn stekning av bakverk. Jämfört med enkla termometrar och gamla bimetalliska termostater hanterar NTC-sensorer fukt- och luftfuktighetsförändringar ännu bättre. Fälttester har visat att justeringar behövs 40 procent mindre ofta än förväntat. I sina avsedda utmanande applikationer – inklusive sådana i närheten av avdunstarspolar eller uppvärmningselement – överträffar NTC-sensorer andra temperaturreglerare med avseende på pålitlig temperaturkontroll med en faktor tre.
Exempelvis snabb termisk svarstid även vid utrymmesbegränsade konstruktioner
Tack vare sin särskilt utformade förpackning och minimala termiska massa uppnår mini-NTC-sensorer ungefär 90 % termisk jämvikt inom fem sekunder. Vissa av de mini-NTC-sensorerna är så små (ibland tunnare än 1 mm!) att de kan monteras direkt på ytan av kretskort och placeras precis bredvid uppvärmningselementen i små hushållsapparater som diskmaskiner, kaffemaskiner och miniatyrklimatanläggningar. Utan den volym som krävs av ett skyddshölje undviks termisk tröghet, vilket gör att de kan börja rapportera temperatur omedelbart. Av detta skäl uppskattar tillverkare av kylskåp dessa sensorer, eftersom kompressorn inte cyklar för ofta. I tvätttorkar sparar sensorerna cirka 18 % i energiförbrukning. Detta är möjligt eftersom deras robusta konstruktion (perlkärna eller chip-typ) gör att de tål apparaternas vibrationer och ändå ger exakta mätvärden. I moderna apparater med många komponenter, där långsamma svarstider kan skapa farliga situationer och onödig el förbrukas, är de mycket viktiga.
NTC-temperatursensorer som används i hushållsapparater i verkliga livet
Ugnar som justerar temperaturen med NTC-temperatursensorer
NTC-temperatursensorer sitter på enhetens styrrkort nära uppvärmningselementen. Denna konstruktion gör att sensorn kan mäta temperaturerna över hela styrrkortet. Dessutom möjliggör den en bättre temperaturmätning av styrrkortet i steg om 1 °C, med intervaller på mindre än fem sekunder. Det innebär att sensorn kan styra mikrokontrollerns uppvärmningsintervaller, vilket förutom att förhindra förbränning också förbättrar kvaliteten på uppvärmningsprofilen. Studier av konstruktionen visar att den kan förbruka 12–15 % mindre energi jämfört med äldre konstruktioner (tidsstyrda uppvärmningsintervaller).
Frysens förångarkontroll och intelligent kompressorkontroll
NTC-temperatursensorer hanterar de olika zonerna i intelligenta kyldon genom temperaturskillnadsmätning:
Evaporatorstyrning: NTC-temperatursensorer placerade på förångarbobinerna mäter under-nollfrostlagret. Detta förbättrar avfrostningscyklerna och minskar aktiveringar av uppvärmningsstyrningen.
Kompressormodulering: Medan NTC-sensorer monterade i kabinettet och i facken upptäcker och tillför verkliga temperaturdata till styrsystemet justerar kompressorn med varierbar hastighet sin kylytning baserat på belastning och miljöförhållanden.
Dessa funktioner kombineras för att uppnå en minskning av kompressorernas drifttid med 20–30 %, förbättrad reglering av inomhusfuktigheten samt minskad årlig energiförbrukning – allt medan sensorernas pålitliga drift bibehålls vid omgivningstemperaturer från −40 °C till 85 °C.
Varför NTC-temperatursensorer är så effektiva för massproduktion
NTC-sensorer gör det lätt att skapa massmarknadsapparater med en bra kombination av prestanda, livslängd och tillverkningsenkelhet. Med sin enkla keramikbaserade konstruktion och en process liknande halvledartillverkning garanteras enhetlighet. Sensorerna kan testas kommersiellt i ett helt automatiserat system med en noggrannhet på ± 0,5 °C. NTC-sensorer förenklar kretskort genom att minska antalet komponenter som krävs jämfört med termoelement, som kräver kallförbindningskompensering, och RTD-sensorer, som kräver en specifik ström. Den epoxibehandlade, ytmontersade varianten är fuktbeständig, vilket förbättrar tillverkningseffektiviteten och minskar kostnaderna. NTC-sensorer upptäcker en temperaturändring på under tre sekunder och eliminerar därmed behovet av komplicerade tidsinställningar eller ytterligare värmeavledare. Med denna utmärkta termiska respons kan apparattillverkare vara säkra på att deras produkt förblir konkurrenskraftigt prissatt jämfört med mikrovågsugnar och dyra smarta kylskåp med NTC-sensorer.
Vanliga frågor
Vad står förkortningen NTC för?
NTC står för negativ temperaturkoefficient – beskriver hur sensorn fungerar (motståndet minskar med ökad temperatur).
Vad är NTC-sensorer tillverkade av?
NTC-sensorer är tillverkade av metalloxider, t.ex. föreningar av mangan, nickel eller kobolt.
Varför är NTC-sensorer idealiska för användning i hushållsapparater?
NTC-sensorer är idealiska för hushållsapparater som ugnar och kylskåp eftersom de är extremt noggranna, stabila och reaktionsförmående samt kan tåla miljöförändringar.
