Was ist ein Thermistor?
Was ist ein Thermistor?
Thermistor-Definition
Ein Thermistor (oder Wärmeleiter) wird definiert als ein Widerstand, dessen elektrischer Widerstand sich signifikant mit Temperaturänderungen ändert.
Thermistoren wirken als passive Bauteile in Schaltkreisen. Sie sind eine genaue, kostengünstige und robuste Methode zur Temperaturmessung.
Obwohl Thermistoren bei extremen Temperaturen nicht effektiv sind, werden sie für viele Anwendungen bevorzugt.
Thermistoren sind ideal, wenn eine präzise Temperaturmessung erforderlich ist. Das Schaltzeichen für einen Thermistor ist unten dargestellt:
Anwendungen von Thermistoren
Thermistoren haben vielfältige Anwendungen. Sie werden weit verbreitet als Thermometer verwendet, um die Temperatur in vielen verschiedenen Flüssigkeiten und Umgebungsluft zu messen. Einige der häufigsten Anwendungen von Thermistoren sind:
Digitale Thermometer (Thermostate)
Automobilanwendungen (zur Messung von Öl- und Kühlflüssigkeitstemperaturen in Autos & Lastwagen)
Haushaltsgeräte (wie Mikrowellen, Kühlschränke und Öfen)
Schutzschaltungen (z.B. Überspannungsschutz)
Ladbare Batterien (um die korrekte Batterietemperatur aufrechtzuerhalten)
Zur Messung der thermischen Leitfähigkeit von elektrischen Materialien
Nützlich in vielen grundlegenden Elektronikschaltungen (z.B. als Teil eines Arduino-Einstiegssets für Anfänger)
Temperaturkompensation (d.h. Widerstand aufrechterhalten, um Auswirkungen durch Temperaturänderungen in einem anderen Teil des Schaltkreises auszugleichen)
Verwendung in Weizenbrückenschaltungen
Funktionsprinzip
Das Funktionsprinzip eines Thermistors besteht darin, dass sein Widerstand von seiner Temperatur abhängt. Wir können den Widerstand eines Thermistors mit einem Ohmmeter messen.
Durch das Verständnis, wie Temperaturänderungen den Widerstand eines Thermistors beeinflussen, können wir seinen Widerstand messen, um die Temperatur zu bestimmen.
Wie stark der Widerstand sich ändert, hängt vom verwendeten Material im Thermistor ab. Die Beziehung zwischen der Temperatur und dem Widerstand eines Thermistors ist nicht-linear. Ein typisches Thermistor-Diagramm ist unten dargestellt:
Wenn wir einen Thermistor mit dem oben dargestellten Temperaturdiagramm hätten, könnten wir einfach den vom Ohmmeter gemessenen Widerstand mit der auf dem Diagramm angegebenen Temperatur abgleichen.
Indem wir eine horizontale Linie von dem Widerstand auf der y-Achse ziehen und eine vertikale Linie von dort, wo diese horizontale Linie das Diagramm schneidet, nach unten ziehen, können wir daher die Temperatur des Thermistors ermitteln.
Thermistor-Typen
Es gibt zwei Arten von Thermistoren:
Negativer Temperaturkoeffizient (NTC)-Thermistor
Positiver Temperaturkoeffizient (PTC)-Thermistor
NTC-Thermistor
Bei einem NTC-Thermistor nimmt der Widerstand mit zunehmender Temperatur ab und umgekehrt. Diese inverse Beziehung macht NTC-Thermistoren zu den am häufigsten verwendeten Typen.
Die Beziehung zwischen Widerstand und Temperatur in einem NTC-Thermistor wird durch den folgenden Ausdruck bestimmt:
RT ist der Widerstand bei der Temperatur T (K)
R0 ist der Widerstand bei der Temperatur T0 (K)
