Thermistoren sind temperaturabhängige Widerstände. Erfahren Sie, wie sie in der Temperaturmessung und -regelung in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden.
Was sind Thermistoren?
Thermistoren sind spezielle elektronische Bauelemente, deren elektrischer Widerstand sich mit der Temperatur ändert. Der Name „Thermistor“ setzt sich aus den Worten „Thermal“ und „Resistor“ zusammen, was auf ihre Hauptfunktion hinweist. Thermistoren spielen im Bereich der Temperaturmessung und -regelung eine wichtige Rolle.
Arten von Thermistoren
- NTC-Thermistoren (Negative Temperature Coefficient)
- PTC-Thermistoren (Positive Temperature Coefficient)
NTC-Thermistoren
NTC-Thermistoren haben einen negativen Temperaturkoeffizienten, was bedeutet, dass ihr Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt. Das Widerstandsverhalten eines NTC-Thermistors kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:
R(T) = R0 * e-B(1/T – 1/T0)
Hierbei sind R(T) der Widerstand bei der Temperatur T, R0 der Nennwiderstand bei der Referenztemperatur T0, und B ist eine Materialkonstante.
PTC-Thermistoren
PTC-Thermistoren haben einen positiven Temperaturkoeffizienten, was bedeutet, dass ihr Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Diese Thermistoren werden oft in Anwendungen verwendet, bei denen eine Überstromschutzfunktion erforderlich ist. Der Widerstand eines PTC-Thermistors steigt stark an, sobald eine bestimmte Temperatur überschritten wird, was als Schalten bezeichnet wird.
Arbeitsprinzip
Das Arbeitsprinzip eines Thermistors basiert auf dem Materials, aus dem er hergestellt wird. Bei NTC-Thermistoren sind es meist Halbleitermaterialien, die bei steigenden Temperaturen mehr freie Ladungsträger erzeugen, was zu einer Leitfähigkeitszunahme (also einem Widerstandsabfall) führt. Bei PTC-Thermistoren führen steigende Temperaturen zu einer Zunahme der Gittervibrationen im Material, was den Widerstand erhöht.
Anwendungen
- Temperaturmessgeräte: Thermistoren werden in Thermometern, Thermostaten und anderen Temperaturregelungsgeräten eingesetzt.
- Motorschutz: Sie werden verwendet, um Motoren vor Überhitzung zu schützen, indem sie die Stromzufuhr unterbrechen, wenn eine bestimmte Temperatur überschritten wird.
- Haushaltsgeräte: Thermistoren finden sich in Kaffeemaschinen, Kühlschränken, und Waschmaschinen wieder, um die Temperatur zu kontrollieren.
- Medizinische Geräte: In medizinischen Anwendungen werden sie zur genauen Temperaturmessung eingesetzt.
Fazit
Thermistoren sind wesentliche Komponenten in vielen Temperaturmess- und Regelungsanwendungen. Ihre Fähigkeit, den Widerstand in Reaktion auf Temperaturänderungen zu modifizieren, macht sie zu einer unverzichtbaren Technologie in der modernen Elektronik. Ob in Haushaltsgeräten, industriellen Maschinen oder medizinischen Geräten – Thermistoren sorgen überall für zuverlässige und präzise Temperaturüberwachung.
