Терморезистор

Если честно, до сих пор встречаю коллег, которые путают NTC и PTC по принципу 'нагрелся — сопротивление упало'. На деле в полевых условиях эта простота обманчива. Помню, как на ТЭЦ-22 в Красноярске при замене датчиков в цепи подогрева мазута столкнулись с тем, что китайские терморезисторы с маркировкой 10кОм при -40°C давали расхождение в 15% между партиями. Пришлось экранировать кабельные трассы и пересчитывать уставки контроллера Siemens S7-1500.

Физика против мифов

Вот этот момент с температурным коэффициентом многих подводит. Берёшь, допустим, серию NTC-MF2-202 от ООО Шанхай Кэньчуань Прибор — в паспорте указан диапазон -50...+150°C. Но если не учитывать саморазогрев при токах выше 1 мА, в системе отопления многоэтажки получишь постепенный дрейф показаний. Как-то раз в Воркуте из-за этого наслоились ложные срабатывания аварийной сигнализации на щите ООО Уху Кэньчуань Прибор.

Кстати, про стабильность — керамические корпуса типа DO-35 хоть и дешевле, но в вибрационных условиях (например, на насосных станциях) быстрее деградируют. Мы в прошлом году тестировали партию в сравнении с эпоксидными образцами: после 2000 циклов -30...+80°C разброс сопротивлений достиг 8% против 3% у аналогов с герметизацией.

Заметил ещё одну особенность: при интеграции с преобразователями температуры типа КТС-308 от kenchuang.ru нужно аккуратнее с длиной проводов. Как-то поставили трёхпроводную схему с кабелем 28 метров — наводки от силовых линий дали погрешность 2.3°C. Пришлось экранировать алюминиевой фольгой с дренажом.

Практические косяки монтажа

В 2019 году на нефтеперерабатывающем заводе под Омском наблюдал классическую ошибку: монтажники заложили терморезисторы в общий кабельный лоток с высоковольтными линиями. Результат — хаотичные скачки в системе контроля технологических температур. Интересно, что проблема проявлялась только в ночную смену при включении дуговых печей.

Ещё случай: при калибровке цепочки для сушильного барабана использовали термоколодку с никелевым покрытием. Через полгода эксплуатации появился термо-ЭДС в 0.8 мВ, что эквивалентно ложному смещению на 4°C. Теперь всегда проверяю переходные сопротивления мегомметром при приёмке.

Кстати, про пайку — если перегреть выводы выше 300°C, можно получить необратимый сдвиг характеристик. Особенно критично для миниатюрных моделей типа NTC-103. Как-то при ремонте теплосчётчика пришлось выбросить партию из-за использования кислотного флюса, который через микротрещины вызвал коррозию электродов.

Совместимость с оборудованием

Когда подбирали терморезисторы для модернизации котельной, столкнулись с особенностями PLC Omron CP1E. Оказалось, его аналоговые входы имеют входное сопротивление всего 100 кОм, что для цепей с NTC 100кОм давало нелинейность в нижнем диапазоне. Пришлось ставить дополнительные усилители сигнала.

Сейчас часто использую в проектах датчики от ООО Шанхай Кэньчуань Прибор в связке с их же магнитными перекидными уровнемерами — например, для контроля температуры теплоносителя в ёмкостях. Но важно учитывать: если монтировать термочувствительный элемент ближе 0.5м от зоны измерения уровня, возможны наводки от магнитомеханической системы.

Кстати, про калибровку — для пищевых производств (пастеризационные линии) мы всегда делаем дополнительные точки в диапазоне 60...80°C. Как показала практика, именно в этой зоне чаще всего проявляется гистерезис после термических ударов.

Неочевидные зависимости

Мало кто учитывает скорость изменения температуры. На химкомбинате в Дзержинске при резком охлаждении реактора (со 120°C до 40°C за 15 минут) NTC-датчики с керамическим покрытием начали отставать на 7-9 секунд от платиновых термометров. Причина — разная тепловая инерция материалов.

Заметил ещё такой нюанс: при работе в среде с пульсирующей температурой (например, вблизи паровых клапанов) дольше служат модели с проволочными выводами вместо лепестковых. Видимо, из-за лучшей компенсации термических расширений.

Интересный эффект наблюдал при замене терморезисторов в системе вентиляции: после установки новых датчиков потребовалась коррекция ПИД-регулятора. Оказалось, разные партии имеют неодинаковую постоянную времени — от 12 до 25 секунд в воздушной среде.

Ошибки выбора и подбора

Как-то закупили для линий розлива партию дешёвых терморезисторов с допуском 10%. Через месяц эксплуатации в цеху с высокой влажностью получили разброс показаний до 6°C между одинаковыми технологическими точками. Пришлось экстренно менять на прецизионные с лазерной подгонкой сопротивления.

Сейчас всегда смотрю не только на TCR, но и на максимальную рассеиваемую мощность. Для примера: в термостатах циркуляционных насосов лучше ставить модели на 0.5Вт, иначе при токе управления 5мА возникает дополнительный нагрев до 1.5°C.

Кстати, про взаимозаменяемость — при интеграции с электромагнитными расходомерами от kenchuang.ru важно учитывать групповую установку. Если в одном канале используются терморезисторы из разных материалов (например, кобальт-марганцевые и никелевые), может возникнуть термопара эффект при перепадах температур.