온도 감지는 오늘날의 제품에 활용되는 가장 보편적 기술 중 하나입니다.
신뢰할 수 있는 온도 측정을 위해서는 제품에 알맞은 온도 센서를 신중하게 선택하는 것이 중요합니다. 다양한 유형의 온도 센서들의 장점과 단점을 이해하는 것이 측정 전에 (온도 센서의)적절한 선택에 도움이 됩니다.
열전대, 서미스터 (NTC / PTC), 저항 온도 감지기 (RTDs) 및 온도 감지 IC가 측정에 사용되는 가장 보편적인 온도 센서입니다.
| 열전대 | 서미스터 | RTD | 온도 감지 IC | |
|---|---|---|---|---|
| 저온/고온 범위 | -270°C / 1800°C | -85°C / 600°C | -250°C / 900°C | -55°C / 300°C |
| 선형성 | 낮음 | 최하 | 좋음 | 최상 |
| 정확도 | 좋음 | 캘리브레이션에 종속적 | 아주 좋음 | 좋음 |
| 장점 | 자가 동력, 튼튼함 | 온도 변화에 대한 빠른 응답, 고감도 | 가장 정확, 가장 안정적 | 가장 선형적, 디지털 인터페이스 |
| 단점 | 비선형적, 기준온도 필요, 최하의 안정성, 최하의 감도 | 비선형적, 제한된 온도 범위, 전류원 필요 | 전류원 필요, 작은 저항 변화, 느림 | 전원 공급 필요, 자기 가열, 제한된 온도 범위 |
| 일반적인 용도 | 극한의 온도 감지 - 오븐, 테스트 장비 | 저정밀, 적당한 온도 범위 - 헤어 드라이어, 보호 회로 | 고정밀, 확장된 온도 범위 - 가스 및 유체 흐름 | 컴퓨터, 웨어러블 장치, 데이타 기록 |
위의 저온/고온 범위는 게시글 작성 시 Digi-Key에서 일반적으로 이용 가능한 부품들에 근거하고 있습니다.
Robert_Fay:
최근 Amphenol Advanced Sensors사의 몇몇 담당자들과 이야기를 나눌 기회가 있었는데, 서미스터 제조업체로서 약간의 편견이 있을 수 있지만 서미스터에 대한 훌륭한 정보를 공유해 주어서 여러분에게 공유하고 싶습니다.
서미스터 정확도: 정말로 다양해서 서미스터를 "좋음"으로 분류할 수 있습니다.
현재 RTD가 "아주 좋음"으로 분류되어 있지만, Digi-Key의 정확도 검색 기준을 사용하면 RTD에서 선택할 수 있는 최고는 ±0.1°C로, 이는 Class 1/3 DIN B일 것입니다. 서미스터의 검색 기준에서는 USP3986와 같은 ±0.01°C나 허용 오차가 ±0.05°C인 MC65F103AN를 선택할 수 있으며, 이들은 RTD보다 훨씬 낫습니다.
장점: 위의 서미스터 장점 목록에 "주문제작"을 추가할 수도 있습니다.
서미스터의 장점은 제조 방법이 다양해서 다양한 정밀도로 만들 수 있습니다. 이는 보다 엄격한 허용 오차로 보정되는 것이 아닌 보다 엄격한 허용 오차로 제작됨을 의미합니다.
서미스터에서는 기하학적 구조가 정확도에 큰 역할을 합니다. 크기가 매우 다양한 비드 또는 디스크형 서미스터의 허용 오차는 약 ±5°C입니다. (위 표에 언급된 일반적인 서미스터인) 정밀한 치수로 잘려지는 표준 칩형 서미스터의 허용 오차는 약 ±0.3°C입니다. 특정 저항 범위를 달성할 수 있는 크기로 만들어지는 가루로 만든 칩형 서미스터의 허용 오차는 ±0.05°C까지도 낮아질 수 있습니다.
이 때문에 옵션의 수도 증가합니다. Digi-Key 사이트를 검색해보면 RTD는 570개, 온도 센서는 2,918개, 열전대는 559개이지만, 서미스터는 (NTC와 PTC를 합쳐서) 10,448개가 등록되어 있습니다.
일반적인 용도: 용도는 실제로 다양할 수 있으며 모든 서미스터 옵션 또한 다양할 수 있습니다. 일부 헤어 드라이어에 서미스터가 사용되는 것은 사실이지만, 정확도가 높은 부품의 경우 보다 고급의 용도로 사용됩니다. 예시: 체온계, 가혹한 환경, 배터리 / EV / EVH
Amphenol Advanced Sensors의 담당자 중 한 명이 본인들의 MC65 및 SC30 / SC50 스타일 서미스터가 미국에서 가장 큰 예측식 체온계(predictive thermometer) OEM 3군데에 들어가는 기본 서미스터라고 공유해줬습니다. JS8746과 NKA 스타일 서미스터는 침지(가혹한 환경)에 적합한 예시입니다. CTTS-203856-S02와 GE-1920 스타일 서미스터는 전기 자동차 관련 배터리 팩 또는 냉각 장치에 사용되는 예시입니다.