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''Exakte Temperaturerfassung: Hochgenaue NTC-Thermistoren'' - Elektronik 22, 30. Oktober 2018

''NTC-Thermistoren dienen zur Temperaturüberwachung für den Schutz elektronischer Systeme. Sie eignen sich damit für die LED-Beleuchtung ebenso wie für das Batteriemanagement und Smart Metering. Doch nicht jeder Thermistor ist gleich gut geeignet.
Temperaturmessungen sind bei vielen Applikationen heikle Vorgänge. Wegen ihrer Stabilität und Genauigkeit kommen dafür häufig NTC-Thermistoren in Frage - also Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten (Negative Temperature Coefficient). Insbesondere in der Automobilindustrie hat die Nachfrage nach NTCs zugenommen, u. a. für Anwendungen wie Steuergeräte, elektrische Pumpen und Kompressoren, LED-Leuchten, Batterien, Audiosysteme und alternative Antriebe. Zudem finden sie in industriellen und häuslichen Applikationen Verwendung, z. B. bei der Schaltkreiskompensation sowie in Steuerungsanwendungen und Batteriemanagement-Systemen.

Der negative Temperaturkoeffizient
Die Temperaturabhängigkeit aller Widerstände wird durch ihren Temperaturkoeffizienten beschrieben. Bei festen oder variablen Widerständen reduziert sich dieser in den meisten Fällen auf ein Minimum, bei einem Thermistor hingegen variiert der Widerstandswert stärker als bei Standardwiderständen. Mit dem Ansteigen der Temperatur nimmt der Widerstand bei den meisten Metallen im Allgemeinen zu. Da der NTC-Thermistor jedoch negativ reagiert, sinkt sein Widerstand mit dem Temperaturanstieg. Zudem bildet der Widerstand eine nichtlineare Funktion der absoluten Temperatur ab.

Viele NTC-Thermistoren bestehen aus einer gepressten Platte, z. B. einem gesinterten Metalloxid oder dem gegossenen Chip eines Halbleiters. Durch das Erhöhen der Temperatur eines Halbleiters steigt auch die Anzahl der beweglichen Elektronen, die als Ladungsträger agieren. Typischerweise weisen NTCs während des Temperaturwechsels eine Widerstandsänderung von etwa 2 % des R25-Wertes (Nennwiderstandswert bei 25 °C) auf. Das tatsächliche Verhältnis folgt einer annähernd exponentiellen Kurve, die deutlich höhere Widerstandsänderungen bei niedrigeren Temperaturen sowie niedrigere Werte bei höheren Temperaturen anzeigt. Der normale Einsatzbereich von NTC-Sensoren liegt bei Temperaturen zwischen -40 und +150 °C...''

Autor: Annette Landschoof, Product Manager PEMCO, Schukat electronic

Dieser Artikel ist erschienen in der Fachzeitschrift Elektronik 22 vom 30. Oktober 2018. Um den kompletten Artikel lesen zu können, nutzen Sie bitte den PDF-Download.




 
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