وبلاگ

هنگام آزمایش یا استفاده از ترمیستورهای NTC، اغلب دو پارامتر مطرح می‌شوند: ثابت زمانی حرارتی (τ) و زمان پاسخ. هر دو پاسخ دمایی پویای حسگر را توصیف می‌کنند و اگرچه ارتباط نزدیکی با هم دارند، اما تعریف متفاوتی از آنها ارائه می‌شود. درک رابطه آنها مستلزم بررسی تعاریف مفهومی و مدل ریاضی است.

۱. تعاریف کلیدی

1）ثابت زمانی حرارتی (τ) : ثابت زمانی حرارتی، اینرسی حرارتی سنسور را کمّی می‌کند. این ثابت به صورت زیر تعریف می‌شود: زمان لازم برای اینکه سنسور هنگام قرار گرفتن در معرض تغییر ناگهانی دما، به 63.2٪ از کل اختلاف دما بین حالت اولیه و یک محیط پایدار جدید برسد.

هرچه τ کوچکتر باشد، ترمیستور سریع‌تر به تغییرات دما واکنش نشان می‌دهد. هرچه τ بزرگتر باشد، اینرسی حرارتی بیشتر و پاسخ کندتر است. عوامل مؤثر τاندازه حسگر (حسگرهای کوچک‌تر → کوچک‌تر) τ)مواد کپسوله سازی (رسانایی حرارتی بهتر → کوچکتر τمحیط اطراف (مایعات معمولاً بازده کمتری دارند) τ نسبت به هوا به دلیل رسانایی حرارتی بالاتر)

2）زمان پاسخ: زمان پاسخ یک پارامتر کاربردی و وابسته به کاربرد است.

این به صورت زیر تعریف می‌شود: زمان لازم برای رسیدن خروجی ترمیستور به درصد مشخصی از دمای نهایی (مثلاً ۹۰٪، ۹۵٪، ۹۹٪).

صنایع مختلف استانداردهای متفاوتی را اتخاذ می‌کنند: دستگاه‌های پزشکی اغلب از زمان پاسخ ۹۰٪ استفاده می‌کنند. کاربردهای صنعتی ممکن است به ۹۵٪ نیاز داشته باشند. کاربردهای با دقت بالا گاهی اوقات از ۹۹٪ یا بالاتر استفاده می‌کنند. بنابراین، زمان پاسخ نسبی است و به درصد پایداری انتخاب شده بستگی دارد.

۲. رابطه ریاضی

پاسخ حرارتی یک سنسور NTC را می‌توان با یک مدل نمایی مرتبه اول تقریب زد:

T(t)=T0 +(T∞−T0)·(1-et/) T ( t ) = T0 + ( T ∞ − T 0 ) · ( 1-et / )τ)

کجا:

T(t): دمای حسگر در زمان t

T0: دمای اولیه

T∞: دمای پایدار نهایی

τ: ثابت زمانی حرارتی

نکات کلیدی زمانی:

بنابراین: ۹۰٪ پاسخ ≈ ۲.۳τ；۹۵٪ پاسخ ≈ ۳τ；۹۹٪ پاسخ ≈ ۵τ.

زمان پاسخ اساساً مضربی از τبسته به معیار پایداری.

۳. خلاصه‌ای از رابطه

۱) پایه در مقابل کاربرد: ثابت زمانی حرارتی (τ)τ) پارامتر پایه است؛ زمان پاسخ از آن مشتق می‌شود.

۲) تناسب: هر عاملی که کاهش می‌یابد τ (مثلاً اندازه کوچکتر، رسانایی حرارتی بهتر) به طور متناسب زمان پاسخ را نیز کاهش می‌دهد.

۳) ثابت در مقابل نسبی: τ یک ویژگی ثابت ترمیستور و محیط آن است؛ زمان پاسخ نسبی است و به تعریف (90٪، 95٪، 99٪ و غیره) بستگی دارد.

۴. مثال – Shiheng Electronics MF51E 503F3950

ثابت زمانی حرارتی τ = ۰.۸ ثانیه

زمان پاسخ ۹۰٪ ≈ ۲.۳ × ۰.۸ = ۱.۸۴ ثانیه؛ زمان پاسخ ۹۵٪ = ۳ × ۰.۸ = ۲.۴ ثانیه؛ زمان پاسخ ۹۹٪ = ۵ × ۰.۸ = ۴.۰ ثانیه؛ زمان پاسخ ۹۹.۹۱٪ = ۷ × ۰.۸ = ۵.۶ ثانیه.

این ترمیستور NTC فوق سریع، اندازه‌گیری دقیق دمای بدن را در عرض تقریباً ۵.۶ ثانیه انجام می‌دهد و آن را برای دماسنج‌های پزشکی ایده‌آل می‌کند.

5. چرا Shiheng Electronics را انتخاب کنیم؟

با بیش از 20 سال تجربه، شرکت Shiheng Electronics خدمات زیر را ارائه می‌دهد:

✔ ترمیستورهای NTC با دقت بالا و پاسخ سریع

✔️ثبات عالی و قابلیت اطمینان طولانی مدت

✔ اندازه جمع و جور و ساختار پایدار برای کاربردهای متنوع

✔ راهکارهای اثبات‌شده برای لوازم الکترونیکی مصرفی، دستگاه‌های پزشکی، سیستم‌های انرژی و کنترل‌های صنعتی

ما سری MF51E با پاسخ سریع تقاضای رو به رشد برای حسگر دما در کمتر از 6 ثانیه در کاربردهای پزشکی و مصرفی را برآورده می‌کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ترمیستورهای NTC و راهکارهای کاربردی ما، به وب‌سایت رسمی Shiheng Electronics مراجعه کنید یا برای پشتیبانی فنی مستقیماً با تیم ما تماس بگیرید.