कल्पना कीजिए कि आपकी कार का इंजन स्वचालित रूप से ईंधन इंजेक्शन को समायोजित करता है ताकि ठंड की सर्दियों की सुबहों में चिकनी शुरुआत सुनिश्चित हो सके।या गर्मियों के दिनों में अत्यधिक गर्मी से बचने के लिए अपने स्मार्टफोन की स्क्रीन को स्मार्ट तरीके से मंद करनाये प्रतीत होता है कि सामान्य विशेषताएं एक महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक घटक पर निर्भर करती हैंः एनटीसी थर्मिस्टोर। एक अदृश्य रक्षक के रूप में कार्य करते हुए, यह तापमान सेंसर और सर्किट सुरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

एनटीसी का अर्थ है "नकारात्मक तापमान गुणांक". एनटीसी थर्मिस्टोर एक प्रतिरोध है जिसका प्रतिरोध तापमान बढ़ने के साथ घटता है।यह अद्वितीय गुण इसे तापमान सेंसर और वर्तमान सीमित करने के लिए आदर्श बनाता हैसिलिकॉन तापमान सेंसर और प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (आरटीडी) की तुलना में, एनटीसी थर्मिस्टर्स लगभग पांच से दस गुना अधिक तापमान संवेदनशीलता गुणांक प्रदान करते हैं।तापमान परिवर्तनों के लिए तेजी से और अधिक सटीक प्रतिक्रियाओं को सक्षम करना.

आमतौर पर, एनटीसी सेंसर -55° से +200° सेल्सियस के तापमान सीमा के भीतर काम करते हैं। प्रारंभिक एनटीसी प्रतिरोधकों को उनके गैर-रैखिक प्रतिरोध-तापमान संबंध के कारण चुनौतियों का सामना करना पड़ा,एनालॉग सर्किट में सटीक तापमान माप को जटिल करनाहालांकि, डिजिटल सर्किट में प्रगति ने इंटरपोलेशन लुकअप तालिकाओं या समीकरणों के माध्यम से इस मुद्दे को हल किया है जो विशिष्ट एनटीसी वक्रों के करीब हैं।

धातु से बने आरटीडी के विपरीत, एनटीसी थर्मिस्टर्स आमतौर पर सिरेमिक या पॉलिमर से निर्मित होते हैं। विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग तापमान प्रतिक्रियाएं और प्रदर्शन विशेषताएं होती हैं।

• तापमान प्रतिक्रियाःअधिकांश एनटीसी थर्मिस्टर्स -55° से 200° सेल्सियस के लिए अनुकूलित होते हैं, इस सीमा के भीतर सबसे सटीक रीडिंग प्रदान करते हैं। विशिष्ट वेरिएंट पूर्ण शून्य के पास काम कर सकते हैं।15°C) या 150°C से अधिक वातावरण में.
• तापमान संवेदनशीलता:"% परिवर्तन प्रति °C" या "% परिवर्तन प्रति केल्विन" के रूप में व्यक्त, एनटीसी सेंसर आमतौर पर सामग्री और विनिर्माण प्रक्रियाओं के आधार पर -3% से -6%/°C के बीच के मान प्रदर्शित करते हैं।
• अन्य सेंसरों के साथ तुलनाःएनटीसी थर्मिस्टर्स आकार, प्रतिक्रिया गति, झटके प्रतिरोध और लागत में प्लेटिनम आरटीडी से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। जबकि आरटीडी की तुलना में थोड़ा कम सटीक, वे सटीकता में थर्मोकपल्स से मेल खाते हैं।थर्मोकपल्स उच्च तापमान अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट हैं (600°C तक)कम तापमान पर, एनटीसी थर्मिस्टर्स न्यूनतम अतिरिक्त सर्किट के साथ बेहतर संवेदनशीलता, स्थिरता और सटीकता प्रदान करते हैं।
• स्व-गर्म करने का प्रभाव:एनटीसी थर्मिस्टोर के माध्यम से वर्तमान प्रवाह गर्मी उत्पन्न करता है, जो माप की सटीकता को प्रभावित करता है। यह प्रभाव वर्तमान परिमाण, पर्यावरणीय परिस्थितियों (तरल/गैस, प्रवाह की उपस्थिति) पर निर्भर करता है,तापमान गुणांकयह गुण अक्सर टैंक सेंसर जैसे तरल पदार्थ उपस्थिति डिटेक्टरों में लाभ उठाया जाता है।
• ताप क्षमताःmJ/°C में मापा गया, गर्मी क्षमता थर्मिस्टोर के तापमान को 1°C तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा को दर्शाता है। यह पैरामीटर अधिभार वर्तमान सीमित अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है,क्योंकि यह प्रतिक्रिया की गति निर्धारित करता है.

एक थर्मिस्टोर का चयन करने के लिए dissipation constant, thermal time constant, resistance value, resistance-temperature curve, और tolerance पर विचार करना आवश्यक है। अत्यधिक गैर-रैखिक R-T संबंध के कारण,व्यावहारिक प्रणाली डिजाइनों में समीकरण विधियों का उपयोग किया जाता है.

• प्रथम-क्रम अनुमानःसबसे सरल विधि, ΔR = k · ΔT, जहां k नकारात्मक तापमान गुणांक है। केवल संकीर्ण तापमान सीमाओं के भीतर प्रभावी जहां k लगभग स्थिर रहता है।
• बीटा सूत्रः0°C से +100°C के बीच ±1°C सटीकता प्रदान करता है, एक सामग्री स्थिरांक β का उपयोग करकेः R(T) = R(T0) · e^(β(1/T - 1/T0) ।दो-बिंदु कैलिब्रेशन की आवश्यकता होती है, लेकिन सामान्य रूप से उपयोगी सीमा में ± 5 °C सटीकता बनाए रखता है.
• स्टीनहार्ट-हार्ट सूत्रः1968 से स्वर्ण मानकः 1/T = A + B · ln(R) + C · (ln(R)) ^ 3। गुणांक (A, B, C) डेटाशीट में दिए गए हैं। -50 °C से +150 °C तक ±0.15°C सटीकता प्रदान करता है, और ±0 तक।01°C 0°C से +100°C के बीच.
• सही अनुमान चुनना:चयन कम्प्यूटेशनल संसाधनों और सहिष्णुता आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। कुछ अनुप्रयोगों में प्रथम क्रम के अनुमानों के साथ पर्याप्त है, जबकि अन्य को लुकअप तालिकाओं के साथ पूर्ण कैलिब्रेशन की आवश्यकता हो सकती है।

एनटीसी प्रतिरोधकों का निर्माण प्लेटिनम, निकेल, कोबाल्ट, लोहे और सिलिकॉन के ऑक्साइडों का उपयोग करके शुद्ध तत्व, सिरेमिक या पॉलिमर रूपों में किया जाता है। उत्पादन विधियों में उन्हें तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता हैः

• मोती थर्मिस्टर्स:प्लेटिनम मिश्र धातु के तार सीधे सिंटर्ड सिरेमिक निकायों में होते हैं। डिस्क/चिप प्रकारों की तुलना में तेज़ प्रतिक्रिया समय, बेहतर स्थिरता और उच्च परिचालन तापमान प्रदान करते हैं लेकिन अधिक नाजुक होते हैं।अक्सर सुरक्षा के लिए कांच के कैप्सूल में, जिसका व्यास 0.075-5 मिमी है।
• डिस्क और चिप थर्मिस्टर्स:धातुकृत सतह संपर्क की विशेषता है। बड़े आकार प्रतिक्रिया समय को धीमा करते हैं लेकिन अपव्यय स्थिरांक में सुधार करते हैं, जिससे उच्च वर्तमान हैंडलिंग संभव होती है। डिस्क ऑक्साइड पाउडर से दबाए जाते हैं और सिंटर किए जाते हैं;चिप्स टेप कास्टिंग के माध्यम से बनाए जाते हैंसामान्य व्यास: 0.25-25 मिमी।
• ग्लास-एनटीसी थर्मिस्टर्सःउच्च तापमान (> 150°C) या कठोर पीसीबी अनुप्रयोगों के लिए ग्लास बल्बों में हर्मेटिकली सील। 0.4 ∼ 10 मिमी के व्यास के साथ स्थिरता और पर्यावरण प्रतिरोध को बढ़ाएं।

एनटीसी थर्मिस्टर्स विभिन्न प्रयोजनों के लिए काम करते हैं, जिनमें तापमान माप, नियंत्रण, मुआवजा, तरल पदार्थ का पता लगाना, वर्तमान सीमित करना और ऑटोमोटिव निगरानी शामिल हैं।अनुप्रयोगों को शोषित विद्युत गुणों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:

• प्रतिरोध-तापमान विशेषताएं:तापमान माप/नियंत्रण/मुआवजे में प्रयोग किया जाता है। स्व-गर्म होने से बचने के लिए न्यूनतम धारा की आवश्यकता होती है।
• वर्तमान समय की विशेषताएंःसमय देरी, अधिभार वर्तमान सीमित करने और दमन में लागू होता है। थर्मल क्षमता और अपव्यय निरंतर पर निर्भर करता है, जहां वर्तमान-प्रेरित हीटिंग सर्किट परिवर्तन को ट्रिगर करता है।
• वोल्टेज-वर्तमान विशेषताएंःवर्तमान सीमित करने या तापमान मुआवजा/माप के लिए पर्यावरण/सर्किट भिन्नता के कारण संचालन बिंदु शिफ्ट का उपयोग करता है।