Датчик ntc для котла что это

Температурные датчики NTC: отличительные особенности

Газовые котлы относятся к категории опасных устройств. А значит, требуют пристального внимания со стороны владельцев. Ведь необходимо контролировать температурные режим и другие показатели. В этом вопросе как раз и помогают температурные датчики, которые установлены в конструкции газового котла. Поэтому в сегодняшней статье предлагаем ознакомиться с датчиками NTC.

Датчики NTC для котлов: преимущественные особенности

Во многих современных моделях котлов установлены датчики NTC – типа. Их особенность заключается в отрицательном температурном коэффициенте. Во время нагревания сопротивление таких датчиков уменьшается, а при охлаждении – возрастает.

Погружные и накладные датчики: чем отличаются?

Для погружных датчиков нужны специальные отверстия, предусмотренные конструкцией агрегата, на трубопроводах. А значит, для установки таких датчиков нужны:

чувствительный элемент, который погружается в тепловой носитель;

выводные клемма, чтобы подсоединить разъем проводов.

Что касается накладных датчиков. Они закрепляются к трубке подачи теплоносителя в отопительный контур при помощи скоб-фиксаторов. Такие датчики отличаются большой инерционностью, при реагировании температурных изменений, которые происходят в контуре оборудования, в отличие от погружных датчиков. При этом, чтобы их поменять, вовсе нет необходимости сливать «запасы воды» из отопительной системы. Это очень удобно, ускоряет процесс ремонтных работ.

Где можно приобрести такие NTC датчики для котлов

Такие NTC датчики для котлов можно приобрести вот по этой ссылке https://piramida24.ru/watch/.

Магазин «Пирамида 24» продает оригинальные запчасти для газовых котлов, которые пользуются большим спросом не только на территории России, но и в других странах. Каждый клиент, оформляя заказ на сайте получит:

100% гарантию на товар;

комфортный уровень обслуживания;

выгодные партнерские условия;

эксклюзивные цены для постоянных клиентов;

возможность оплатить заказ в комфортной обстановке, не отходя от экрана своего девайса. Тем самым клиент экономит время на поисках подходящих запчастей. Теперь не нужно бегать по всему городу, ведь сотрудники компании https://piramida24.ru/ уже обо всем позаботились.

Остается только заказать оригинальные запчасти и дожидаться доставки в установленные сроки.

Источник

Датчики — «нервные окончания» современного котла

Неотъемлемыми элементами современного отопительного оборудования являются датчики. Датчик — это измерительный преобразователь, с помощью которого возможно получить информацию о происходящих процессах. Знание принципа работы всех датчиков крайне необходимо для работы сервисного инженера, поскольку практически любая диагностика котла начинается именно c проверки состояния и работы этих элементов.

Рис. 1. Термостат перегрева

Рис. 2. Датчик давления

Рис. 3. Прессостат (дифференциальное реле давления дыма, ДРД)

Рис. 4. Схема работы прессостата

Рис. 6. График зависимости сопротивления датчика от температуры

Рис. 7. Накладной датчик NTC

Рис. 8. Герконовое реле

Датчики — это «нервные окончания» современного котла, которые обеспечивают связанную работу различных узлов и сложных механизмов отопительного оборудования. Кроме того, датчики помогают электронике котла вовремя распознать и предотвратить аварийный режим для безопасной эксплуатации оборудования. Благодаря датчикам электроника котла получает необходимую информацию для управления работой оборудования и контроля над всеми происходящими в это время процессами.

Функционально датчики можно разделить на три группы: предохранительные, измерительные и датчики режима работы. Рассмотрим подробнее особенности каждой из этих групп.

Следят за тем, чтобы своевременно отключить котел в случаях:

Поэтому указанные датчики называют еще и датчиками безопасности. К ним можно отнести: термостаты дыма и перегрева, прессостат и реле давления. Термостаты (рис. 1) работают по принципу битермической пластины. При нагревании термостата выше заданной температуры его контакты размыкаются, что и является сигналом для электроники.

Датчик давления в системе отопления (рис. 2) тоже подает сигнал системе с помощью размыкания своих контактов. При снижении давления ниже уровня 0,5 бар контакты реле размыкаются, и плата управления блокирует работу котла для предотвращения аварии. В котле HERMANN Eura ТМ датчик давления имеет нижнюю и верхнюю границу срабатывания.

Верхняя граница необходима для выключения автоматической подпитки котла. Реле давления, а также термостаты дыма и перегрева работают по принципу «нормально замкнуты», т.е. в нормальном режиме работы контакты замкнуты. Прессостат (или дифференциальное реле давления дыма, дальше ДРД) контролирует работу вентилятора котла, процесс дымоудаления.

Помимо этого, прессостат дает разрешение на работу горелки. Этот датчик представляет собой плоский корпус, внутренний объем которого разделен чувствительной мембраной, к которой присоединен трехконтактный микропереключатель (рис. 3).В корпусе прессостата на мембрану воздействует, с одной стороны, атмосферное давление воздуха, а с другой—давление дымовых газов, выбрасываемых вентилятором.

Таким образом, объединяются два импульса давления (негативный и позитивный). Во время нормальной работы горелки работает вентилятор, создающий давление и воздействующий при этом на мембрану, которая перемещаясь, изменяет состояние микропереключателя из нормально-разомкнутого (nс) в состояние нормально-замкнутого (na). Это хорошо видно на схеме рис. 4.

В зависимости от мощности вентилятора меняется величина срабатывания ДРД, которая измеряется в миллибарах (мбар), поэтому в разных котлах устанавливаются разные ДРД со своими номинальными значениями. Часто для поиска неисправности необходимо диагностировать работу ДРД. Для этого нужно проверять замыкание соответствующих контактов реле.

Рассмотрим алгоритм работы ДРД

Микропроцессор подключает секцию поджига и контроля пламени. После окончания работы котла контакты реле должны вернуться в исходное положение (замкнуты контакты c и nc). Если этого не произошло, то во время следующей фазы поджига микропроцессор подаст напряжение только на вентилятор, а секция поджига и контроля пламени останется не активированной и розжига не произойдет.

К ним относятся датчики NTC (Negative Tempereche Sensor), которые предназначены для измерения температуры теплоносителя в контурах котла (рис. 5). Принцип работы этих датчиков следующий: при изменении температуры теплоносителя меняется температура датчика, при этом его электрическое сопротивление обратно пропорционально. При повышении температуры снижается сопротивление, и наоборот, при снижении температуры сопротивление увеличивается (рис. 6).

По величине сопротивления микропроцессор определяет температуру. В котлах HERMANN ТМ и IMMERGAS, при температуре 20°С, сопротивление датчика составляет порядка 10 кОм. Зависимость сопротивления от температуры нелинейная. Датчики NTC бывают двух видов: погружные (рис. 5), которые непосредственно контактируют с теплоносителем, и накладные, которые крепятся на медную трубку (рис. 7).У погружных датчиков инерционность меньше, чем у накладных, но они более подвержены агрессивной среде, которая неблагоприятно влияет на их работоспособность.

Датчики режима работы котла

Это датчики протока, которые устанавливаются в двухконтурных котлах для определения графика работы в режимах отопления или ГВС. Указанные датчики могут быть разной конструкции: герконовое реле, датчик Холла, микропереключатель на трехходовом клапане.

Рассмотрим принцип работы герконового реле

Внутри этого реле находится поплавок из магнитного материала, который поднимается вверх под воздействием давления потока холодной воды (более 2,5 л/мин) или динамическом давлении (0,25 бар) и воздействует своим магнитным полем на геркон (рис. 8), который установлен снаружи узла. Контакты геркона замыкаются. При разомкнутых контактах котел работает в режиме отопления, а при замкнутых — в режиме ГВС.

Принцип работы микропереключателя на трехходовом клапане схожий с принципом работы герконового реле. Контакты микропереключателя замыкаются во время передвижения штока трехходового клапана при протоке воды в режиме ГВС (подробнее читайте в журнале «Пресс-клуб», декабрь, 2005). В некоторых котлах в качестве датчика протока используется турбинка, к которой подключен датчик Холла.

С помощью такого датчика можно не только определять наличие протока, но и его величину, т.е. скорость вращения турбинки. Этот датчик работает так: при вращении магнита, находящегося в турбинке, возникает вращающееся магнитное поле. Датчик Холла под воздействием этого поля генерирует электрические импульсы, которые считываются электронной платой котла. По частоте этих импульсов вычисляется скорость протока воды.

Подробно рассмотрев принципы работы основных видов датчиков в отопительном оборудовании, мы раскрыли тему, которая позволяет связать воедино общую схему работы котла, понять взаимодействие его узлов и алгоритмы их работы

Источник

Обзор запчастей навесных котлов. Датчики NTC.

В предыдущей статье «Выбор бытового котла. Важный факт про который многие забывают» я упоминал о различии в ценах на запчасти. Что я имел в виду?

И корректно ли сравнивать запчасти разных производителей? Ведь часто они не взаимозаменяемы. И не так много запчастей, которые можно установить на котлы разных торговых марок.
И, тем не менее, давайте попробуем это сделать хотя бы для некоторых групп запчастей.

Начнём с детали, которую мастерам приходится менять чаще всего.

Датчики NTC.

Полупроводниковый элемент датчика NTC

В котлах используются для измерения температур теплоносителя, температуры горячей воды, температуры воздуха в помещении и на улице и т.д. Состоит из полупроводникового элемента (5 рублей в розницу), корпуса и разъема. Отличаются температурной характеристикой, формой корпуса и видом разъема. Основная функция — изменять электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Чем больше температура — тем меньше сопротивление.

Датчики, предназначенные для измерения температуры теплоносителя и горячей воды бывают погружными и накладными. Погружной датчик располагается внутри трубы, омывается водой и быстрее всего реагирует на изменение температуры. Накладной датчик прикрепляется снаружи к трубе и напрямую с водой не контактирует. За счёт этого срок службы накладного датчика в разы выше.

Датчики NTC котла Viessmann Vitopend (бывают подделки)

Наиболее распространенные датчики NTC (используются многими производителями котлов), в большинстве случаев взаимозаменяемые (можно покупать просто по внешнему сходству, продается множество подделок как нормального качества так и ужасного. Корпус подделки плохого качества может сгнить за полгода-год).

Накладной датчик NTC. Из-за того, что не контактирует напрямую с водой — срок службы дешевого поддельного датчика может приближаться к сроку службы дорогого фирменного датчика.

Накладной датчик не так быстро реагирует на изменения температуры.

Срок службы

Зависит от условий эксплуатации (например наличие водоподготовки), качества изготовления, технологии изготовления и конструкции.
Самые долговечные — накладные датчики. Самые недолговечные — дешевые подделки погружных датчиков.

Взаимозаменяемость

В котлах для измерения температуры жидкости чаще всего применяются датчики с сопротивлением 10кОм и 56кОм при 25°C. Причём, сопротивление 10кОм — у подавляющего большинства датчиков. В случаях, когда сопротивление при одинаковых температурах одинаковое — вместо погружных датчиков было бы можно использовать накладные. Почему этого следует избегать — читайте ниже, в примере с датчиком для котлов viessmann vitopend.”

Разница между оригинальным и не оригинальным датчиком

Основой всех этих датчиков является 5-рублевый полупроводниковый элемент. Но стоимость датчика «в сборе» в зависимости от производителя может различаться очень и очень существенно.

Заменить можно, но не нужно. Причин две. Дело в том, что погружной датчик выходит из строя чаще всего из-за нарушения герметичности. Сначала вода попадает внутрь датчика и датчик выходит из строя. А через некоторое время вода, проходя сквозь датчик, будет капать прямо внутрь котла. Вторая причина — инерционность такого датчика будет значительно выше. В некоторых ситуациях по ряду причин это может снизить срок службы Вашего котла.

Неоригинальные датчики для котла viessmann vitopend стоят примерно в 2 раза дешевле. Однако инерционность неоригинального датчиков чаще всего также будет выше чем у оригинального. Связано это с тем, что технология производства корпуса оригинального и неоригинального датчика в корне отличаются. Из-за этого неоригинальный датчик получается гораздо массивнее.

С датчиками котлов других марок всё обстоит гораздо спокойнее. За редкими исключениями.

Ниже — таблица сравнения цен NTC датчиков некоторых моделей котлов. Я не ручаюсь, что по всем ссылкам, где в таблице написано «оригинал» вам продадут за эту цену именно оригинальный датчик. Но ценовая политика на оригинальные и неоригинальные запчасти примерно такая, как указано в таблице.

Избегайте покупки неоригинальных погружных датчиков.

Внешне его качество Вам оценить не удастся. Если повезёт — он будет работать долго. Нет — придётся через год-два (иногда и через полгода) снова платить мастеру за замену датчика.

В случае с накладными датчиками риск нарваться на совсем уж плохую копию минимален. Консультируйтесь с продавцом — подойдёт ли он в качестве замены Вашему датчику. Обычно у продавцов достаточно опыта и им в этом вопросе можно доверять.

Источник

Температурные датчики класса NTC

NTC-датчики с резисторами, с сопротивлением особо чувствительным к температуре, распространенные из-за простоты, дешевизны, эффективности. Negative Temperature Coefficient означает, что при повышении t° сопротивление сенсора понижается. Изделие ставят везде, где необходимо отследить температуру, в устройствах, зависящих от нее: холодильники, стиралки, бойлеры, теплые полы. Термодатчики используют для самоделок, например на Arduino. Оборудование улавливает сигнал от сенсора НТЦ и срабатывает по настройкам. Рассмотрим принцип работы, виды, характеристики и возможности NTC детекторов и термисторов, где используются, как рассчитать, подобрать.

Понятие NTC температурных датчиков

При обычном применении резисторов не нужно, чтобы их сопротивление (R) менялось с изменением температуры. Зависимость минимальная, иначе элемент влиял бы на схему, например, диод не контролировано менял бы интенсивность свечения. Но если требуется, чтобы его яркость была функцией температуры, то применяют термистор — резистор, сопр. которого чувствительное даже к небольшим сдвигам t°. Такое свойство отображается основной характеристикой — кривой графика зависимости R/T.

Negative Temperature Coefficient — «отрицательный (минусовый) коэффициент t°», он же NTC. Это наиболее часто встречающийся тип температурных сенсоров, так как они дешевле всех прочих, с хорошей эффективностью, достаточной для большинства приборов.

Преимущества, сравнение с иными термодатчиками

Преимущества и недостатки:

Коэффициенты параметров, токоограничивающие свойства лучше в несколько раз, чем у термодатчиков из Si. На порядок выше (от 10 раз), чем у RTD (металлические термодетекторы).

Если сравнивать с RTD (платиновыми), то линия R/T более крутая, что отображает лучшую сенситивность. Но все-таки первые наиболее точные (±0.5 % от замеряемой t°) и они лучшие для границ −200…+800° C, что шире, чем у NTC, но преимущество последних в дешевизне и простоте.

Стандартные параметры NTC температурных датчиков

Типичные характеристики NTC детекторов:

Принцип работы

Сплав датчика изменяет токопроводимость при различной t°. Сопротивление при ее росте падает, при понижении — растет. Меняются электропараметры, что и регистрирует схема.

Микроконтроллер обслуживаемого прибора на основе полученных данных, учитывая спецификацию детектора, вычисляет сдвиги t°. Затем подает сигнал исполнительному узлу (реле, системе нагревателя, охлаждения) для действий при том или ином уровне t°.

Пример: учитывая описанный алгоритм на входе компаратора термостата, настроенного по температурной характеристике, происходит управление напряжением, оно претерпевает изменения.

Сами по себе датчик NTC не электронное устройство, он только фиксирует. В основе — нелинейная зависимость сопр. резистора от t° среды. Схема работы может быть и проще: простой вывод на табло значений или реле может реагировать сразу.

Сенсоры чувствительные к электромагнитным излучениям, полям, поэтому их экранируют или монтируют на отдалении от источников таких явлений (силовые провода).

Чем отличаются от термопар

Не надо путать NTC c термопарами: хотя задачи схожие и есть связь с электропараметрами, принцип разный. У первых основывается на изменении сопротивления чувствительной части, у вторых — на изменяющейся при трансформациях температуры разности потенциалов, создающейся двумя сегментами из разных сплавов с разными электросвойствами.

Сенсор NTC из одного цельного кусочка сплава, а термопара — из двух металлов, и измерения базируются именно на трансформациях его сопротивления, а не на разности потенциалов.

Устройство термодатчиков и терморезисторов NTC

Другие названия — датчики резистивные, термисторы, термические или терморезисторы, датчики НТЦ (NTC) температуры или термометры сопротивления (но именно с NTC термистором, не путать с RTD и изделиями с другими чувствительными частями).

Сенсор NTC состоит из резистивного (чувствительного) сегмента — терморезистора и проводков (ножек) для подачи тока на него.

Термистор изготавливается порошковым способом, запеканием.

Материалы: оксиды, галогениды, халькогениды. Используются полупроводники (часто полимерные), они сами по себе с ТКС «−». Для корпуса, наружного покрытия — керамика, стекло, эпоксидка.

Типоразмеры

Типоразмеры самих термисторов: стержни, трубочки, диски, бусинки, пластинки, капли, таблетки. Размеры 1–10 мкм до нескольких мм и 1 см.

Есть также SMD форматы, микропрямоугольнички.

Сразу различим именно датчики как готовые к применению изделия и сами «голые» терморезисторы.

Датчики как приборы могут выполняться в любых формах, корпусах по решению производителя, например, щупы, зонды, «фишки» с разъемами, в водостойком корпусе, с резьбой, на длинном кабеле.

Датчики как готовые приборы

Накладные. На поверхность конструкций. Примеры: T2C-NTC 10K для −50…+150° C; ALTF02 S+S для снятия данных с твердых объектов (труб).

Канальные, погружные. Для полостей. T3-NTC 10K с кабелем 30 см, для +50…−50° C; T2I-NTC 10K, 6.5 см, −50…+150° C; TF43T и TM54 для жидкостей в трубах, емкостях.

Наружные. Для погодно-зависимых комплексов, на внешние стены (ATF01 S+S Regeltechnic).

Комнатные. Для внутренних помещений, квартир, офисов.

Многофункциональные. Совмещают иные сенсоры, Исследуют не только температуру, но и давление, плотность и прочее.

Бусинковые

Бисер, шарик, капля, Ø 0.075 до 5 мм. Из свинцовых проводков, сплава с платиной, спекаемых в керамической, стеклокерамической оболочке. Лучший отклик и стабильность, их рабочие температуры выше, чем у дисковых вариантов и чипов.

Минусы: хрупкость выше, нет взаимозаменяемости, требуют индивидуальных градуировок. Нет точных стандартов для их номиналов по отношению R/T.

Диски, пластинки, чипы, трубки

Изделия в форме диска с поверхностными контактами. Форма габаритнее, реакция медленнее, чем у шариков. Но из-за увеличенных габаритов обладают хорошей диссипацией (мощностью для роста t° на 1 градус). Так как рассеиваемая энергия пропорциональная к квадрату тока, лучше работают с высокими токами, чем шарики.

Дисковые изготовляются прессовкой порошкоподобных оксидов в круглую матрицу, затем спекаются. Чипы — литьем под давлением, суспензия распределяется толстым шаром, затем производят сушку, разрезание. Габариты Ø 0.25…25 мм.

Взаимозаменяемые, но есть погрешности, минимально допустимым отклонением считается не менее 0.05° C в рамках 0…+70 °C. Стандартный термистор на 10 кОм в границах 0…+100 обладает коэффициентами близкими к таким:

Термистор в виде трубки:

Инкапсулированные

Инкапсулированные напоминают пластинки, таблетки, могут быть схожие с иными типами. Особенность в их покрытии — оно особо герметичное, воздухонепроницаемое (пузырь, капсула, контейнер), из стекловолокна. Для высоких температур, от +150° C, для плат, где требуется особая прочность. Такое исполнение увеличивает стабильность, защиту, Ø 0.4…10 мм.

Температурные детекторы NTC и PTC

Есть два типа термисторов: отличается направление зависимости R от температуры, механизм ТКС. Слово перед сокращением фразы «Temperature Coefficient» отображает данный нюанс:

Для NTC терморезисторов используют смеси многокристаллических оксидов переходных металлов (MnO, СoOx, NiO и CuO), полупроводников определенных типов (A, B), и стеклоподобных (Ge и Si). А PTC (позисторы) состоят из твердых веществ, основанных на BaTiO₃, данный сплав имеет именно позитивную реакцию (ТКС). Но отличия в работе в основном лишь в направлении зависимости R/T.

Наиболее популярные температурные детекторы NTC среднего диапазона: ТКС −2.4…-8.4 %/К, с широкими границами сопр. (1…106 Ом). Если говорить о PTC, то эти цифры 0.5…0.7 %/К, часто они из кремния, их сопротивление, в отличие от NTC, приближается к линейному.

PTC используются на оборудовании охлаждения, температурной стабилизации в радиоэлектронных схемах, как саморегулирующиеся нагревательные детали. Их R увеличивается по мере роста их же нагрева (PTC нагреватели), такая запчасть никогда не перегреется, всегда выдает устойчивые тепломощности при значительном диапазоне напряжений.

Сферы чрезвычайно схожие, а принцип в основе аналогичный — все зависит от того, что требуется, негативный или положительный ТКС:

Виды термисторов NTC

По диапазону значений обслуживаемой среды NTC бывают:

Отдельной разновидностью являются комбинированные, с косвенным нагревом. Совмещают резистор и «гальванически развязанный» от него элемент нагрева, задающий температуру и, соответственно, сопротивление. Применяются как переменные резисторы, управляемые напряжением, подаваемым на их нагревательную часть.

Износ, раскалибровка

Со временем появляется небольшая раскалибровка, меняются исходные термоэлектро характеристики:

Расчет, подбор термисторов NTC

Определяют, какой именно терморезистор подходит по кривым R/T, по создаваемым графикам и таблицам значений R-T, по формулам. Процедура сложная, есть целые брошюры и отдельные статьи, поэтому укажем лишь основы.

Лучшей, хотя и сложной, из формул расчетов является таковая «Стейнхарта (Штейнхарта) — Харта»:

Исчисления обычно делают фанаты радиоэлектроники и специалисты, особенно для самоделок. Проще будет подобрать элемент с аналогичной спецификацией, а также воспользоваться уже готовыми рекомендациями специалистов, информация есть в сети на спецсайтах. Модификаций термисторов насчитываются сотни, соответственно, таблицы спецификаций очень габаритные. Часто конкретная партия аналогичных серий термисторов имеет свои данные.

Есть сотни спецификаций NTC термисторов:

Но все-таки исчисления в большинстве случаев крайне желательные, даже если есть данные от производителя о параметрах и рекомендации, так как термисторы с высокой нелинейностью свойств. Разные экземпляры одинаковой спецификации даже, например, при тех же величинах B25/100 (чувствительности, рассмотрим ниже) могут иметь разные сдвиги R. Поэтому формулы для указанного параметра дают лишь приблизительную оценку. Точные результаты требуют сложных вычислений.

Датчики для бытовых или иных приборов в заводских типоразмерах — это уже полностью готовые к применению устройства в корпусе и так далее, все необходимые расчеты сделаны производителями.

Параметры для подбора (обычно отображаются графиками, диаграммами):

Приближение первого порядка

Зависимость t°/Ом (график R-T) имеет значительную нелинейность, поэтому для практических схем применяют для расчета так называемые приближения. Пример такового «первого порядка»:

Уравнение справедливо только для небольшого температурного диапазона и для t°, когда k почти постоянная на его разных значениях.

Бета-формула

Есть также бета-уравнение (содержит константу «бета», β). Это самая простая формула из существующих, часто для самоделок, например, на Arduino используют именно ее. Дает результат с точностью ±1 °C. Охватывает диапазон 0…+100° C. Последний зависимый от единственной постоянной материала β, получаемой путем измерений (указывается в спецификации термистора).

Тут нет необходимости в линеаризации реакции сенсора. Формула требует 2-точечной калибровки, стандартно не больше чем ±5 на всем полезном диапазоне.

Уравнение Штейнхарта-Харта

Алгоритм Штейнхарта-Харта — это наилучшее, но более сложное уравнение. Чтобы избежать сложностей, обычно применяют предыдущий метод, но для пользователей со знаниями алгебры и опытом вычислений этот лучший способ. Это общая формула, чтобы подогнать кривую термистора:

Константы A, B, C обычно публикуются производителями, поставщиками как часть таблиц с данными спецификации термисторов. Отклонения по описываемой формуле составляет около ±0.15° C в рамках −50…+150° С, что является отличным показателем. Если требуется высокая корректность, то границы должны быть сужены. Точность ±0,01° C и лучше наблюдается в рамках 0…+100° C.

Какую формулу выбрать

Подбор подходящего исчисления для определения температуры из замеров сопротивления основывается на доступности вычислительных мощностей, а главное, на требованиях допуска. Для некоторых приложений приближение 1-го порядка достаточно, для иных случаев потребуется метод Штейнхарта-Харта, а сенсор должен калиброваться в процессе большого числа измерений по созданной таблице поиска.

Характеристики NTC терморезисторов

Опишем главные позиции и инструменты для определения подходящих термисторов.

Соотношение t°/Ом (кривая R-T)

Большинство NTC детекторов подходят для температурного диапазона −55…+200° C, там они наиболее точные. Но есть и спецсемейство для t° близких к абс. нулю (−273.15 °C), а также для значений выше +200.

На рисунке показана общая тенденция, конкретные цифры зависят от спецификации, номинала. Кривая четко показывает особенность типа NTC: t° растет, сопр. снижается. В позисторах (PTC) наоборот, и они имеют нюанс: обладают своеобразной точкой перелома, при которой сильно изменяют сопр. при некоторых значениях, поэтому работать с ними сложнее. Это одна из причин, по которой большинство не особо дорогих и сравнительно простых приборов снабжаются именно НТЦ детекторами.

Чувствительность по температуре выражена как изменение в % на 1 градус Цельсия. Типичные величины чувствительности находятся в рамках −3…−6 % на 1°.

Теплоемкость и самонагрев

Самонагрев возникает, когда ток течет через терморезистор. Поскольку это резистор, то происходит рассеивание энергии в виде тепла, что влияет на точность замеров. Уровень данного явления зависит от силы тока, среды, а также от ТКС, количества деталей на сегменте. Тот факт, что, нагрев влияет на сопротивление, пропускную способность по току детектора, зависит от окружающих условий, делает деталь незаменимой для использования в резервуарах, содержащих жидкость.

Под теплоемкостью подразумевают количество тепла, требуемого для увеличения температуры сенсора на 1° C, выражена в мДж/° C. Параметр чрезвычайно важен при применении термосенсора как ограничителя пусковых реле, так как ним определяется оперативность отклика этого элемента.

Чувствительность

Охарактеризуем чувствительность выдержкой из специализированного сайта:

ВАХ, режимы работы и их применение

Также подбор осуществляется по вольт-амперной характеристике (ВАХ), которая зависима от прилагаемой к прибору с НТЦ датчиком температуре и от конструкции такового.

NTC сенсоры с рабочей отметкой на нисходящем сегменте ВАХ используются как реле (пусковые, временные) в оснащении, где производятся замеры и контроль мощности электромагнитных излучений сверхвысоких частот. А также для систем теплоконтроля, пожарной сигнализации, на установках, управляющих расходом жидкости, сыпучих веществ.

Где именно применяются датчики температуры NTC

Конкретизируем, где именно применяются NTC датчики.

Наиболее характерные сферы:

Если обобщить, то это такие направления по температуре:

Примеры применения на практике:

При установке пленочных теплых полов выносные сенсоры NTC закладывают в гофротрубу, например, стандартно Ø 16 мм, прямо под одной из нагревательных ИК полос на сегменте наименьшей теплоотдачи (под ковриками, мебелью на коротких ножках).

Детекторы NTC можно разделить на 3 группы в зависимости от того, какая их электрохарактеристика важная для определенных целей.

Для каких целей значимы определенные характеристики

Обозначение на схеме

На схемах NTC обозначается прямоугольником (пустым) перечеркнутым косой линией внизу с горизонтальной ножкой, также есть значок «t°» с минусом. У позисторов «+».

Другой вариант обозначения — схематическое изображение спирали (наподобие зубчиков кардиограммы), перечеркнутое косой линией с тем же значком температуры:

Схемы, подключение

Схемы применяются для самоделок и сборок. Данный вопрос, как и исчисления при подборе, — отдельная большая тема, поэтому опишем лишь основы, чтобы сориентировать читателя.

Схема для ATmega и Arduino (потребуется также программирование):

В сборке ниже использован термистор TH10K и резистор 10 кОм в качестве R(баланс):

Проверка, замена температурных датчиков NTC

Сама установка элементарная — датчик втыкается в посадочные гнездо, подсоединяются жилы его кабеля на клеммы, также проводки можно соединить скруткой, пайкой, обжимкой. Обычно проводки питания заходят на плату терморегулятора, термостата.

Ниже на фото замена датчика для измерения температуры в комнате с 5-метровым кабелем для котла отопления. Управление и настройка осуществляется терморегулятором, он может быть в комплекте агрегата или докупается отдельно.

Поломки, диагностика, ремонт

Датчики NTC обычно ломаются из-за влияний среды, например, в котлах, бойлерах на них налипает накипь, внутрь попадает теплоноситель.

Проверка состоит в замере мультиметром сопротивления при определенной температуре и в сравнении результата со спецификацией. В нашем случае 2 тестируемые датчики на фото ниже исправные, R около 10 кОм, что соответствует примерно +25° C (температура помещения, где находятся изделия).

Датчик положили на металлическую гирьку для охлаждения, видим, что сопр. при понижении t° растет (показатель на фото соответствует около +21). На втором фото сенсор сняли с охлаждения — R падает при повышении t°.

Итак, для проверки потребуется термометр, мультиметр и таблица зависимости температуры, которую можно скачать в сети для конкретных моделей датчиков для имеющейся марки котла, холодильника и прочего, пример (правая графа — Омы, левая — °C):

Разновидности симптомов поломки:

Признаки поломки элемента на котле (подобные и на всех бытовых приборах):

NTС датчик, а тем более его терморезистор, не ремонтируется — надо заменить на аналогичный. Исключение составляют случаи, когда закисли контакты, появилась накипь, и это причина поломки, тогда ножки элементов зачищаются.

Для приборов и оборудования (холодильники, стиралки, котлы, автомобили) такие изделия продаются в спецмагазинах, сервисных центрах.

Желательно иметь в запасе заведомо исправную деталь, чтобы провести диагностику со 100 % точностью. Потребуется всего лишь подключить новый термистор и посмотреть, как будет работать агрегат.

Почти всегда, когда котел, бойлер, пол включается, то есть сама электросистема исправная, но наблюдаются странности, некорректности по работе, связанной с температурой причина в термодатчике. Его проверяют в первую очередь, тем более, что процедура простая. Есть также приборы с самодиагностикой — выдают на дисплее, светодиодами, звуком код ошибки, тогда определить неисправность сенсора еще легче.

Видео по теме

Источник