Temperaturdrift

Temperaturdrift bezeichnet die Veränderung eines Messparameters infolge von Temperaturänderungen. In der Messtechnik kann sie zeitabhängig auftreten und beeinflusst Sensorwerte, Referenzen, Verstärker und Kalibrierfaktoren. Typische Größen, die von Temperaturdrift betroffen sind, sind Gleichspannungen, Widerstände, Frequenzen sowie Verstärkungs- und Offsetwerte in elektronischen Knoten. Auch mechanische oder chemische Eigenschaften können sich mit der Temperatur verändern und dadurch Messsignale verfälschen.

Ursachen der Temperaturdrift liegen in der temperaturabhängigen Parameterelastizität von Bauteilen und Materialien. Widerstände besitzen einen Temperaturkoeffizienten, Halbleiterbauteile zeigen Änderungen von Offset- und Verstärkungsparametern, Referenzquellen in integrierten Schaltungen können sich temperaturabhängig verschieben. Zusätzlich können thermische Kopplungen und Temperaturgradienten innerhalb von Gehäusen zu Messtoleranzen führen, während Alterung und Langzeitstabilität die Drift im Betrieb weiter beeinflussen.

Auswirkungen von Temperaturdrift zeigen sich in Messunsicherheit, Kalibrierungsbedarf und im Fehlerverhalten von Regel- und Steuerungssystemen. In präziser Messtechnik wird Drift oft als Teil der Fehlerbudgetierung berücksichtigt.

Gegenmaßnahmen umfassen Temperaturkompensation durch schaltungsnahe Gegenregeln oder Softwarekorrektur, Kalibrierung unter realen Betriebsbedingungen, temperaturstabile Bauteile und Gehäuse mit ausreichender thermischer Masse, thermische Trennung oder aktive Temperaturregelung. Die Auswahl von Referenzen mit geringer Temperaturabhängigkeit sowie sorgfältiges Layout und Verarbeitung tragen ebenfalls zur Reduktion von Temperaturdrift bei. In zahlreichen Anwendungen werden Driftcharakteristika vor dem Einsatz systematisch charakterisiert und bei der Auslegung von Messsystemen berücksichtigt.