NTC 온도 센서란 무엇인가요?

NTC 온도 센서란 무엇인가요?

NTC 온도 센서의 기능과 응용 분야를 이해하려면 먼저 NTC 서미스터가 무엇인지 알아야 합니다.
NTC 온도 센서의 작동 원리를 간단히 설명했습니다.
고온 도체 또는 온전 도체는 음의 온도 계수(NTC)를 갖는 전자 저항기입니다. 부품에 전류가 흐르면 온도가 높아짐에 따라 저항이 감소합니다. 반대로 주변 온도가 낮아지면(예: 침지 슬리브) 부품의 저항이 증가합니다. 이러한 특수한 특성 때문에 전문가들은 NTC 저항기를 NTC 서미스터라고도 합니다.

전자가 이동하면 전기 저항이 감소합니다.
NTC 저항기는 반도체 재료로 구성되며, 그 전도도는 일반적으로 도체와 부도체의 중간 정도입니다. 부품이 가열되면 전자가 격자 원자에서 떨어져 나와 구조 내에서 원래 자리를 벗어나 전기를 훨씬 더 잘 전달합니다. 결과적으로 온도가 상승함에 따라 서미스터의 전기 전도도는 훨씬 향상되고 전기 저항은 감소합니다. 이 부품은 특히 온도 센서로 사용되지만, 이를 위해서는 전압원과 전류계에 연결해야 합니다.

고온 및 저온 도체의 제조 및 특성
NTC 저항기는 주변 온도 변화에 매우 약하게 반응하거나, 특정 영역에서는 매우 강하게 반응할 수 있습니다. 이러한 구체적인 반응은 기본적으로 부품 제조 방식에 따라 달라집니다. 이러한 방식으로 제조업체는 산화물의 혼합 비율이나 금속 산화물의 도핑을 원하는 조건에 맞게 조정합니다. 하지만 부품의 특성은 제조 공정 자체에도 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 소성 분위기의 산소 함량이나 부품의 개별 냉각 속도 등이 영향을 미칠 수 있습니다.

NTC 저항기의 다양한 재료
순수 반도체 재료, 화합물 반도체 또는 금속 합금은 서미스터가 고유한 특성을 나타내도록 하는 데 사용됩니다. 후자는 일반적으로 망간, 니켈, 코발트, 철, 구리 또는 티타늄의 금속 산화물(금속과 산소의 화합물)로 구성됩니다. 이러한 재료는 결합제와 혼합되어 압축되고 소결됩니다. 제조업체는 원하는 특성을 가진 가공물이 만들어질 때까지 원료를 고압으로 가열합니다.

서미스터의 일반적인 특성을 한눈에 보기
NTC 저항기는 1옴에서 100메가옴까지 다양한 범위로 제공됩니다. 이 부품은 영하 60도에서 영상 200도까지 사용할 수 있으며, 허용 오차는 0.1%에서 20%입니다. 서미스터를 선택할 때는 다양한 변수를 고려해야 합니다. 가장 중요한 요소 중 하나는 공칭 저항입니다. 공칭 저항은 특정 공칭 온도(일반적으로 섭씨 25도)에서의 저항값을 나타내며, 대문자 R과 온도로 표시됩니다. 예를 들어, 섭씨 25도에서의 저항값은 R25입니다. 다양한 온도에서의 구체적인 특성 또한 중요합니다. 이는 표, 공식 또는 그래픽을 통해 명시할 수 있으며, 원하는 용도와 완벽하게 일치해야 합니다. NTC 저항기의 추가적인 특성값은 허용 오차뿐만 아니라 특정 온도 및 전압 한계와도 관련이 있습니다.

NTC 저항기의 다양한 적용 분야
PTC 저항과 마찬가지로 NTC 저항도 온도 측정에 적합합니다. 저항값은 주변 온도에 따라 변합니다. 결과의 왜곡을 방지하기 위해 자기 발열을 최대한 제한해야 합니다. 그러나 전류가 흐르는 동안의 자기 발열은 돌입 전류를 제한하는 데 사용될 수 있습니다. NTC 저항은 전기 장치를 켠 후 차가워지기 때문에 처음에는 약간의 전류만 흐릅니다. 작동 시간이 지나면 서미스터가 가열되어 전기 저항이 감소하고 더 많은 전류가 흐릅니다. 전기 장치는 이러한 방식으로 일정 시간 지연을 거쳐 최대 성능을 발휘합니다.

NTC 저항기는 저온에서 전류를 잘 전도하지 못합니다. 주변 온도가 상승하면 소위 따뜻한 도체의 저항이 눈에 띄게 감소합니다. 반도체 소자의 특수한 특성은 주로 온도 측정, 돌입 전류 제한 또는 다양한 제어 지연에 사용될 수 있습니다.