Wie verwende ich einen Thermistor in einem Stromkreis?

Thermistor in Stromkreis verwenden: Schritt-für-Schritt Anleitung, Funktionsweise, Schaltplan und Praxisbeispiele zur Temperaturmessung und -regelung.

Wie verwende ich einen Thermistor in einem Stromkreis?

Ein Thermistor ist ein spezieller Widerstand, dessen Widerstandswert sich mit der Temperatur ändert. Dies macht ihn zu einem nützlichen Bauteil in der Temperaturmessung und -regelung. Es gibt zwei Haupttypen von Thermistoren: Negative Temperature Coefficient (NTC) und Positive Temperature Coefficient (PTC). Ein NTC-Thermistor verringert seinen Widerstand bei steigender Temperatur, während ein PTC-Thermistor seinen Widerstand bei steigender Temperatur erhöht.

Grundlagen zur Schaltung mit einem Thermistor

Um einen Thermistor in einem Stromkreis einzusetzen, benötigt man einige grundlegende Komponenten und ein Verständnis der elektrischen Schaltung:

Thermistor: NTC oder PTC, je nach Anwendung.

Spannungsquelle: Stromquelle, um die Schaltung mit Energie zu versorgen.

Widerstand: Ein zusätzlicher Widerstand zur Bildung eines Spannungsteilers.

Messinstrument: Multimeter oder Mikrocontroller mit ADC (Analog-Digital-Wandler), um die Spannung zu messen.

Schaltungsaufbau

Die gängigste Methode, einen Thermistor zu verwenden, ist in einem Spannungsteiler. Hier sind die Schritte zur Implementierung:

Verbinden Sie einen festen Widerstand (R_f) in Reihe mit dem Thermistor (Rt).

Schließen Sie die Schaltung an eine Gleichspannungsquelle (V_cc) an.

Der Knotenpunkt zwischen dem Thermistor und dem festen Widerstand dient als Ausgangsspannung (V_out).

Die Ausgangsspannung (V_out) kann mit folgender Formel berechnet werden:

V_out = V_cc * (R_t / (R_t + R_f))

Praktische Anwendung

Ein Beispiel für eine praktische Anwendung ist die Temperaturmessung. Hier messen wir die Spannung am Knotenpunkt und errechnen daraus die Temperatur:

Kalibrieren Sie den Thermistor, um die Widerstandswerte bei verschiedenen Temperaturen zu kennen.

Verwenden Sie diese Werte, um eine Kurve oder Tabelle zu erstellen, die Spannung in Temperatur umwandelt.

Implementieren Sie diese Kalibrierungsdaten in eine Software, wenn ein Mikrocontroller verwendet wird.

Um die Temperatur (T) aus dem gemessenen Widerstandswert (R_t) eines NTC-Thermistors abzuleiten, kann die Steinhart-Hart-Gleichung verwendet werden:

\(\frac{1}{T} = A + B*ln(R_t) + C*(ln(R_t))^3\)

Hierbei sind A, B und C Konstanten, die für den jeweiligen Thermistor spezifisch sind.

Fazit

Thermistoren sind äußerst nützliche Bauteile in der Elektronik, speziell in der Temperaturmessung und Regelung. Durch den einfachen Aufbau eines Spannungsteilers lassen sich genaue Messungen durchführen und durch Kalibrierung und geeignete Berechnungen können exakte Temperaturwerte ermittelt werden. Experimentieren Sie mit verschiedenen Schaltungen und Typen von Thermistoren, um ein besseres Verständnis für ihre Funktionsweise und Anwendung zu erhalten.