Termistor NTC
Un termistor NTC es un sensor de temperatura por resistencia, que incrementa su valor resistivo a medida que disminuye su temperatura.
La forma de la curva característica de esta resistencia puede verse en la figura 2 curva D. Se ve que el valor de esta varía de forma negativa con un aumento de temperatura.
Los puntos rojos corresponden a los valores reales (medidos empíricamente) de un termistor NTC de valor nominal 150Ω a 25 °C.
Se puede calcular la ecuación que rige la resistencia del termistor NTC siendo la siguiente:
siendo: RT = el valor de la resistencia a la temperatura T (en kelvin.
A = una constante que depende del termistor NTC, y representa el valor de la resistencia del termistor NTC cuando la temperatura es supuestamente infinita.
B = es la resistencia característica del material de que está hecho el termistor NTC.
Su valor está comprendido entre 2000 K y 4000 K. Los fabricantes no suelen dar los valores de A y B por lo que hay que calcularlos según los valores de la resistencia RT a diferentes temperaturas.
Para ello se realiza la siguiente consideración:
de donde despejando B:
siendo R1 y R2 las resistencias del termistor NTC a las temperaturas T1 y T2 respectivamente.
Una vez conocido B se puede calcular el valor de A sin más que sustituirlo en la ecuación (2) para una temperatura y resistencia de referencia (R0 y T0 a 25 °C, o 0 °C por ejemplo).
La curva de la resistencia del termistor NTC no es lineal, pero se pueden utilizar unos circuitos sencillos que ayudan a linealizar su característica de forma apreciable.
En la figura 1 se pueden ver algunos de estos circuitos, obteniéndose las curvas respectivas de la figura 2.
Como puede verse en la misma se ha mejorado la variación de la respuesta a la temperatura.
En el caso B se ha obtenido una variación positiva con la temperatura, lo que facilita su uso en algunos circuitos.
Los márgenes de temperatura entre los que pueden trabajar estos termistores están normalmente entre -55 °C y 125 °C, con una tolerancia del valor nominal comprendida entre ±11% y ±5%.
El valor nominal de la resistencia puede estar entre 15Ω y 470KΩ, y se denomina R25 siendo el valor de la resistencia a la temperatura de 25 °C.
Las ecuaciones que rigen los circuitos de linealización de la figura 1 son las siguientes:
{\displaystyle V_{0}={\frac {V\centerdot R}{R_{T}+R}}={\frac {V\centerdot R}{A\centerdot e^{\tfrac {^{B}}{T}}+R}}\qquad \qquad \qquad \qquad \qquad [5]}
{\displaystyle V_{0}=I_{C}\centerdot (R_{T}//R)=I_{C}\centerdot {\frac {R_{T}\centerdot R}{R_{T}+R}}=I_{C}\centerdot {\frac {A\centerdot e^{B/T}\centerdot R}{A\centerdot e^{B/T}+R}}\qquad [6]}
Este circuito no es de linealización propiamente dicho, pero permite usar el termistor NTC para detección de una temperatura concreta de forma bastante precisa y ajustada para su posterior uso.
Si se quiere utilizar un procesador que linealice el valor de V0(T) se puede utilizar la siguiente ecuación:
{\displaystyle T={\frac {B}{Ln{\frac {V_{0}}{I_{C}\centerdot A}}}}\qquad \qquad \qquad \qquad \qquad [8]}
Siendo IC un valor constante conocido, y V0 los valores de salida obtenidos para todo el rango de temperatura.
Linealización de termistores NTC Termistores NTC con amplificadores operacionales Estudia la linealización con circuitos logarítmicos.
