Thermistoren

Thermistoren sind temperaturabhängige Widerstände, deren elektrischer Widerstand stark mit der Temperatur variiert. Sie werden vor allem als Sensoren und als temperaturkompensierende oder schaltende Bauelemente eingesetzt. Die Haupttypen sind NTC-Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten, deren Widerstand bei steigender Temperatur abnimmt, und PTC-Thermistoren mit positivem Temperaturkoeffizienten, deren Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt.

Der Aufbau erfolgt in der Regel aus keramischen Metalloxid-Mischungen (zum Beispiel Mn-, Ni- oder Co-Oxide), die gesintert und in Scheiben, Beads, Drähte oder als Chips gefasst werden. Thermistoren können als radial gebundene Durchsteckbauteile oder als SMD-Varianten vorliegen und sind in vielen Gehäusearten erhältlich.

Charakteristik und Modellierung: Die Widerstands-Temperatur-Beziehung ist nicht linear und wird oft durch das Beta-Gesetz R(T) = R0 exp[B(1/T - 1/T0)] oder die Steinhart-Hart-Gleichung beschrieben. Typische Werte für Beta-Parameter und Nennwiderstände hängen von der Bauart und dem vorgesehenen Temperaturbereich ab. Genauigkeit und Stabilität können durch Alterung, Umgebungstemperatur und Anselführung beeinflusst werden.

Anwendungen: Thermistoren dienen der temperaturabhängigen Messung in Haushaltsgeräten, Elektronik, Automotive- und Medizintechnik. Sie werden auch zur Temperaturkompensation in Widerstands- oder IC-Schaltungen eingesetzt. NTC-Thermistoren kommen als Einschaltstrombegrenzung zum Einsatz, während PTC-Thermistoren als Überstromschutz (Resettable Fuses) oder für Degauss-Schaltungen in CRT-Displays verwendet werden.

Vor- und Nachteile: Sie sind kostengünstig, kompakt und reagieren schnell. Nachteile sind eine nichtlineare Kennlinie, Kalibrierungsbedarf, Alterung und Selbstheizung durch Messströme, was Genauigkeit und Stabilität beeinflussen kann.