Sensor

NTC 서미스터 온도 계산기

Steinhart-Hart 베타 방정식을 사용하여 NTC 서미스터 저항에서 온도를 계산합니다.PT100/PT1000 및 일반 NTC 서미스터에 유용합니다.

Loading calculator...

공식

\frac{1}{T} = \frac{1}{T_0} + \frac{1}{\beta} \ln\left(\frac{R}{R_0}\right)

T— 온도 (K)

T₀— 기준 온도 (K)

β— 베타 계수 (K)

R— 측정된 저항값 (Ω)

R₀— T에서의 기준 저항 (Ω)

작동 방식

이 계산기는 -40~+125C의 정확한 온도 감지가 필요한 임베디드 시스템 엔지니어, IoT 개발자 및 산업 제어 설계자에게 필수적인 Steinhart-Hart 방정식을 사용하여 NTC 서미스터 저항을 온도로 변환합니다. 여기서 B는 재료 상수인 R (T) = R25 exp (B (1/T - 1/298.15)) 에 따라 온도가 상승함에 따라 저항이 감소합니다. (일반적으로 제조업체 데이터시트당 3000-5000K)IEC 60539-1에 따르면 표준 NTC 서미스터는 25°C에서 +/ -1% 의 저항 허용 오차를 달성하여 정확도가 +/-0.2C로 변환됩니다.스타인하트-하트 3계수 모델 (a + b*ln (R) + c*ln (R) ^3 = 1/T) 은 NIST 교정 가이드라인에 따라 전체 범위에서 +/-0.02C의 정확도를 제공합니다.Vishay, Murata 및 TDK의 산업용 등급 NTC는 허용 오차가 +/ -1% 인 B-값을 지정하여 -40~+85°C 작동 범위에서 +/-0.5C의 측정 불확실성을 제공합니다.IEC 60539-2 테스트 방법에 따른 응답 시간 (tau63) 은 베어 칩 센서의 경우 0.5초에서 정지 공기 중 캡슐화된 프로브의 경우 15초입니다.

계산 예제

문제: 비셰이 NTCLE100E3103JB0 서미스터 (R25 = 10kΩ, B25/85 = 3977K) 의 크기는 6.53kOhm입니다.배터리 관리 시스템 설계를 위한 온도를 계산해 보십시오.

해결 방법: 1.참조: T0 = 25 C = 298.15 K, R0 = 10000 옴 2.측정: R = 6530옴, B = 3977K (비셰이 데이터시트에서 발췌) 3.단순화된 스타인하트-하트 적용: 1/T = 1/T0 + (1/B) * ln (R/R0) 4.계산: 1/T = 1/298.15 + (1/3977) * ln (6530/10000)

1/T = 0.003354 + 0.000251 * (-0.427) = 0.003354 - 0.000107 = 0.003247 K^-1

6.T = 1/0.003247 = 308.0 K = 34.8 C

결과: 온도는 34.8°C이고 불확실성은 +/-0.5°C입니다 (RSS 분석당 B-값 허용오차는 +/-0.3C에 기여하고 저항 측정값은 +/-0.2C에 영향을 미칩니다).

실용적인 팁

✓+/-0.1C의 정확도를 얻으려면 데이터시트의 제조업체 룩업 테이블 또는 Steinhart-Hart 계수를 사용하십시오. 단순화된 B-방정식은 NIST 기술 노트 1297에 따라 정확도가 +/-1C에 불과합니다.
✓IEC 60539-2 권장 사항에 따라 자체 발열을 0.01C 미만으로 유지하기 위해 정밀 측정을 위해 자극 전류를 100uA로 제한합니다.
✓선형화의 경우, Vishay 애플리케이션 노트 AN-NTCS-1 에 따라 중심점을 중심으로 +/-25C 범위에서 +/ -3% 의 선형성을 달성하기 위해 R25와 동일한 병렬 저항을 추가하십시오.

흔한 실수

✗데이터시트별 값 대신 일반 B-값 (3950K) 을 사용하면 극한 온도에서 +/-2-5 C 오류가 발생합니다. Murata NCP 시리즈는 최대 3% 의 차이로 B25/50과 B25/85를 별도로 지정합니다.
✗켈빈 변환 잊어버리기: 방정식에서 298.15K 대신 25를 사용하면 무의미한 음의 온도가 생성되거나 10-20°C로 과대평가됩니다.
✗자체 발열 무시: 25°C에서 1mA부터 10kOhm NTC를 통과하면 10mW가 소산되어 IEC 60539-1 소산 상수 사양에 따른 열 커플링에 따라 센서 온도가 0.1-1.0C 상승합니다.

자주 묻는 질문

NTC는 무엇을 의미하며 PTC와 어떻게 다른가요?

NTC (음의 온도 계수) 저항은 온도가 상승함에 따라 지수 곡선을 따라 3-5% /C 감소합니다.PTC (양의 온도 계수) 저항은 온도에 따라 증가합니다.NTC는 감도가 10배 더 높기 때문에 (IEC 60751 기준 플래티넘 RTD의 경우 일반적으로 -4% /C 대 +0.4% /C) 온도 측정에 선호되는 반면 PTC는 저항이 임계값 이상으로 급격히 증가하는 과전류 보호에 사용됩니다.

NTC 서미스터는 RTD와 비교하여 얼마나 정확합니까?

NTC는 캘리브레이션에 따라 +/-0.1 ~ +/-1C의 정확도를 달성하며, 이는 클래스 B RTD (IEC 60751에 따라 0°C에서 +/-0.3°C) 에 필적합니다.주요 차이점: NTC는 감도가 10배 더 높고 (해상도가 더 우수함) 비용은 더 저렴하지만 (RTD의 경우 0.10-2달러 대 5-50달러) 범위는 더 좁습니다 (플래티넘 RTD의 경우 -40~+125°C 대 -200~+850°C).-40~+150°C의 산업용 온도 측정의 경우 IEC 60539-1을 충족하는 교체 가능한 NTC는 RTD 비용의 일부만으로 +/-0.2C의 정확도를 제공합니다.