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Les capteurs de température NTC (coefficient de température négatif) sont largement utilisés pour la mesure et le contrôle de la température en raison de leur sensibilité élevée, de leur réponse rapide et de leur rentabilité. Cependant, comme tout composant électronique, ils peuvent être endommagés dans certaines conditions. Comprendre les causes des dommages peut aider à prévenir les échecs et à prolonger la durée de vie de ces capteurs. Ci-dessous, nous explorons les causes communes de Capteur de température NTC dommages, ainsi que certaines informations techniques et mesures préventives.

1. Sur surintensité et surchauffe

- Cause: les capteurs NTC fonctionnent en fonction du principe que leur résistance diminue à mesure que la température augmente. Lorsqu'elle est exposée à un courant excessif, la température du capteur augmente rapidement, ce qui fait baisser sa résistance. Cela crée une boucle de rétroaction positive, où la résistance décroissante conduit à un flux de courant encore plus élevé, entraînant un rodage thermique.

- Résultat: Cela peut provoquer la fusion de la soudure, la fusion du fil, la diffusion des électrodes ou même la brûlure, entraînant des dommages irréversibles.

- Symptômes: Le capteur peut montrer une résistance plus élevée (due à des dommages internes) ou à se fissurer directement.

- Prévention: utilisez des résistances limitant le courant ou des circuits de protection pour éviter un flux de courant excessif. Assurez-vous que le capteur fonctionne dans sa cote de puissance spécifiée.

2. Facteurs environnementaux: température et humidité

- Cause: les capteurs NTC sont sensibles aux conditions environnementales. Si la température et l'humidité dépassent la plage de fonctionnement du capteur, la résistance peut diminuer anormalement, conduisant à la corrosion ou à la croissance des moisissures. Pour les capteurs basés sur des métaux, l'humidité peut provoquer la rouille ou l'oxydation.

- Résultat: Cela peut entraîner un mauvais contact, des courts-circuits ou une dégradation des performances du capteur.

- Symptômes: Le capteur peut présenter des lectures erratiques, une dérive dans les valeurs de résistance ou une défaillance complète.

- Prévention: Choisissez des capteurs avec des matériaux d'encapsulation appropriés (par exemple, résine époxy, acier inoxydable) pour des environnements difficiles. Assurez-vous un scellage et une protection appropriés contre l'humidité.

3. Stress mécanique et dommages physiques

- Cause: Pendant l'installation ou l'utilisation, une contrainte mécanique excessive (par exemple, la flexion, la traction ou l'impact) peut endommager la structure du capteur. Ceci est particulièrement courant dans les capteurs avec des fils fins ou une encapsulation fragile.

- Résultat: Cela peut provoquer des fissures dans le corps du capteur, des fils cassés ou des bornes déconnectées.

- Symptômes: Le capteur peut montrer un comportement en circuit ouvert ou des lectures incohérentes.

- Prévention: gérez soigneusement les capteurs lors de l'installation. Utilisez des capteurs avec des conceptions robustes (par exemple, un boîtier en acier inoxydable) pour des applications à forte contrainte mécanique.

4. Défauts de fabrication

- Cause: Si le capteur NTC présente des défauts de fabrication, tels que un soudage médiocre, une encapsulation incorrecte ou des matériaux de faible qualité, il peut ne pas résister aux conditions de fonctionnement normales.

- Résultat: le capteur peut échouer prématurément sous une utilisation normale.

- Symptômes: Le capteur peut présenter une résistance, une fissuration ou des performances incohérentes plus élevées.

- Prévention: capteurs source de fabricants réputés avec des processus de contrôle de la qualité stricts. Inspectez les capteurs avant l'installation.

5. Choc thermique

- Cause: les changements de température rapides (choc thermique) peuvent provoquer une contrainte interne dans les matériaux du capteur, conduisant à la fissuration ou à la délamination.

- Résultat: le capteur peut perdre sa précision ou échouer complètement.

- Symptômes: Le capteur peut montrer des changements soudains dans la résistance ou les dommages physiques.

- Prévention: utilisez des capteurs conçus pour des changements de température rapides et évitez de les exposer à des gradients thermiques extrêmes.

6. Exposition chimique

- Cause: L'exposition à des produits chimiques corrosifs (par exemple, les acides, les solvants) peut dégrader les matériaux du capteur, surtout s'il manque d'encapsulation appropriée.

- Résultat: Cela peut provoquer de la corrosion, une dégradation du matériau ou une perte de contact électrique.

- Symptômes: Le capteur peut présenter des lectures erratiques ou une défaillance complète.

- Prévention: utilisez des capteurs avec une encapsulation résistante aux produits chimiques (par exemple, PTFE, acier inoxydable) pour des environnements chimiques rigoureux.

7. Overstreress électrique (EOS)

- Cause: la surprise électrique se produit lorsque le capteur est exposé à des niveaux de tension ou de courant au-delà de ses spécifications nominales, souvent en raison de surtensions de puissance ou d'une mauvaise conception de circuits.

- Résultat: Cela peut causer des dommages internes aux matériaux du capteur, entraînant une défaillance.

- Symptômes: Le capteur peut montrer une résistance plus élevée, un comportement en circuit ouvert ou des dommages physiques.

- Prévention: utilisez des circuits de protection (par exemple, les fusibles, les suppresseurs de tension transitoire) pour sauvegarder contre la survenue électrique.

Informations techniques: comment fonctionnent les capteurs NTC

Les capteurs NTC sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs (par exemple, des oxydes métalliques comme le manganèse, le nickel et le cobalt) qui présentent un coefficient de température négatif. À mesure que la température augmente, le nombre de porteurs de charge (électrons et trous) dans le matériau augmente, provoquant une diminution de la résistance. Cette relation est décrite par l'équation de Steinhart-Hart:

1 / t = a + b · in (r) + c · (in (r)) 3

Où:

- (T) = Température à Kelvin

- (R)= Résistance à la température t

- (A, B, C) = Constantes spécifiques au matériau

Cette relation non linéaire permet aux capteurs NTC de fournir des mesures de température très précises sur une large plage.

Mesures préventives et meilleures pratiques

1. Opérez dans les spécifications: utilisez toujours le capteur dans ses gammes de température, de courant et de tension nominales.

2. Choisissez la bonne encapsulation: sélectionnez des capteurs avec des matériaux d'encapsulation appropriés (par exemple, époxy, acier inoxydable) pour l'environnement de votre application.

3. Implémentez les circuits de protection: utilisez des résistances, des fusibles ou des suppresseurs de tension transitoires de courant pour se protéger contre les surintensités de surintensité et électrique.

4. Manipter avec soin: Évitez la contrainte mécanique pendant l'installation et l'utilisation.

5. Entretien régulier: inspectez périodiquement les capteurs pour les signes de dommages ou de dégradation.