Полупроводниковые термодатчики PTC и NTC

PTC датчики применяют там, где требуется поддержание отрицательной температуры, не допуская размораживания. Например, авторефрижераторы и промышленные морозильные камеры. При обрыве связи с датчиком, контроллер считает, что температура повышается и дает исполнительный сигнал на постоянное охлаждение (включает компрессор охлаждения).
NTC датчики используются в системах, где есть опасность случайного переохлаждения продуктов (жидкости, фрукты и т.д.). Используются, например, в производстве холодильных витрин. При обрыве связи с датчиком, контроллер реагирует так, как будто измеряемая температура снижается, т.е. отключает компрессор.

Полупроводниковые датчики чаще всего выпускаются с металлической оболочкой. Помимо этого, существует множество их разновидностей (например PTC Silicon с силиконовой оболочкой или PTC PVC в ластике).

Рекомендации по монтажу и эксплуатации РТС и NTC датчиков

- Датчики РТС / NTC выпускаются во влагозащищенном корпусе, который препятствует попаданию воды внутрь защитной металлической гильзы, предохраняя чувствительный элемент датчика. Тем не менее монтировать датчики температуры рекомендуется заглушкой металлической гильзы вверх .

- Датчики температуры РТС / NTC наиболее часто выпускаются с длиной кабеля до 1,5 м. При удаленном размещении пульта управления от самого датчика, кабель удлиняют компенсационным проводом, герметизируя при этом места соединения. После удлиннения рекомендуется провести калибровку датчика с целью повышения точности замера.

- Внешние электромагнитные поля могут оказывать существенное влияние на работоспособность датчика. Поэтому при монтаже РТС датчиков, провода от места установки самого датчика до регулятора желательно прокладывать на максимально возможном удалении от источников помех. Если конструкция установки не позволяет этого сделать, то уменьшить влияние внешнего электромагнитного поля позволяет экранирование измерительного провода и последующее заземление экрана.

Физические принципы:

РТС датчики – это термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) (Positive Temperature Coefficient – положительный температурный коэффициент). Термисторы или терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых нелинейно зависит от температуры. Температурная зависимость сопротивления термистора с положительным ТКС характеризуется значительным увеличением сопротивления при достижении определенной температуры. Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, т.е. сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и уменьшается при ее увеличении. Термисторы выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок. Широкое применение термисторы нашли во всех областях автоматики, где требуется измерять, поддерживать и регулировать температуру.

Термисторы типа РТС можно разделить на две основные категории: силисторы и «защитные термисторы». Силисторы – термочувствительные силиконовые резисторы, характеризующиеся тем, что имеют положительную характеристику в температурном диапазоне до 150 °С, и отрицательную в температурном диапазоне выше 150 °С.

Наиболее стабильный ТКС (около 0,77 %/°С) силисторы имеют в области от – 60 до + 150 °С, где они наиболее часто применяются для контроля температуры. «Защитные термисторы» не используются для измерения температуры, а служат как элементы встроенной температурной защиты или в качестве предохранителей в схемах защиты от перегрузок по току и напряжению.