Qu'est-ce qu'un capteur de température NTC ?
Pour comprendre la fonction et l'application du capteur de température NTC, nous devons d'abord savoir ce qu'est la thermistance NTC.
Comment fonctionne le capteur de température NTC expliqué simplement
Les conducteurs chauds ou conducteurs chauds sont des résistances électroniques à coefficients de température négatifs (NTC en abrégé). Si le courant traverse les composants, leur résistance diminue avec l'augmentation de la température. Si la température ambiante baisse (par exemple dans un manchon plongeur), les composants réagissent en revanche avec une résistance croissante. En raison de ce comportement particulier, les experts appellent également une résistance NTC une thermistance NTC.
La résistance électrique diminue lorsque les électrons se déplacent
Les résistances NTC sont constituées de matériaux semi-conducteurs dont la conductivité se situe généralement entre celle des conducteurs électriques et celle des non-conducteurs électriques. Si les composants chauffent, les électrons se détachent des atomes du réseau. Ils laissent leur place dans la structure et transportent bien mieux l’électricité. Résultat : avec l'augmentation de la température, les thermistances conduisent beaucoup mieux l'électricité – leur résistance électrique diminue. Les composants sont utilisés, entre autres, comme capteurs de température, mais pour cela, ils doivent être connectés à une source de tension et à un ampèremètre.
Fabrication et propriétés des conducteurs chauds et froids
Une résistance NTC peut réagir très faiblement ou, dans certaines zones, très fortement aux changements de températures ambiantes. Le comportement spécifique dépend essentiellement de la fabrication des composants. De cette manière, les producteurs adaptent le rapport de mélange des oxydes ou le dopage des oxydes métalliques aux conditions souhaitées. Mais les propriétés des composants peuvent également être influencées par le processus de fabrication lui-même. Par exemple, grâce à la teneur en oxygène dans l'atmosphère de cuisson ou à la vitesse de refroidissement individuelle des éléments.
Différents matériaux pour une résistance NTC
Des matériaux semi-conducteurs purs, des semi-conducteurs composés ou des alliages métalliques sont utilisés pour garantir que les thermistances présentent leur comportement caractéristique. Ces derniers sont généralement constitués d'oxydes métalliques (composés de métaux et d'oxygène) de manganèse, de nickel, de cobalt, de fer, de cuivre ou de titane. Les matériaux sont mélangés avec des liants, pressés et frittés. Les fabricants chauffent les matières premières sous haute pression à tel point que des pièces présentant les propriétés souhaitées sont créées.
Caractéristiques typiques de la thermistance en un coup d'œil
La résistance NTC est disponible dans des plages allant d'un ohm à 100 mégohms. Les composants peuvent être utilisés de moins 60 à plus 200 degrés Celsius et atteignent des tolérances de 0,1 à 20 pour cent. Lorsqu'il s'agit de sélectionner une thermistance, divers paramètres doivent être pris en compte. L’un des plus importants est la résistance nominale. Il indique la valeur de la résistance à une température nominale donnée (généralement 25 degrés Celsius) et est marqué d'un R majuscule et de la température. Par exemple, R25 pour la valeur de résistance à 25 degrés Celsius. Le comportement spécifique à différentes températures est également pertinent. Cela peut être spécifié avec des tableaux, des formules ou des graphiques et doit absolument correspondre à l'application souhaitée. D'autres valeurs caractéristiques des résistances NTC concernent les tolérances ainsi que certaines limites de température et de tension.
Différents domaines d'application d'une résistance NTC
Tout comme une résistance PTC, une résistance NTC convient également à la mesure de température. La valeur de la résistance change en fonction de la température ambiante. Afin de ne pas fausser les résultats, il convient de limiter au maximum l'auto-échauffement. Cependant, l'auto-échauffement pendant le passage du courant peut être utilisé pour limiter le courant d'appel. Parce que la résistance NTC est froide après la mise sous tension des appareils électriques, de sorte que seul un peu de courant circule au début. Après un certain temps de fonctionnement, la thermistance chauffe, la résistance électrique chute et davantage de courant circule. Les appareils électriques atteignent ainsi leur pleine performance avec un certain retard.
Une résistance NTC conduit moins bien le courant électrique à basse température. Si la température ambiante augmente, la résistance des conducteurs dits chauds diminue sensiblement. Le comportement particulier des éléments semi-conducteurs peut être utilisé principalement pour la mesure de la température, pour la limitation du courant d'appel ou pour retarder divers contrôles.
Heure de publication : 18 janvier 2024