보편적인 온도 감지 기술

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)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 편경이 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.



영문 원본: Common Temperature Sensing Technologies