Was ist heißleiter?

Heißleiter (NTC-Thermistor)

Ein Heißleiter, auch NTC-Thermistor (Negative Temperature Coefficient Thermistor) genannt, ist ein temperaturabhängiger Widerstand, dessen elektrischer Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt. Der Begriff "NTC" beschreibt diesen negativen Temperaturkoeffizienten.

Funktionsweise:

Die Funktionsweise eines Heißleiters basiert auf der Zunahme der Ladungsträgerdichte in einem Halbleitermaterial mit steigender Temperatur. Diese Zunahme der Ladungsträger ermöglicht eine bessere Leitfähigkeit und somit einen geringeren Widerstand.

Eigenschaften:

• Negativer Temperaturkoeffizient: Widerstand sinkt mit steigender Temperatur.
• Hohe Empfindlichkeit: Kleine Temperaturänderungen bewirken deutliche Widerstandsänderungen.
• Nicht-linearer Widerstands-Temperatur-Zusammenhang: Die Widerstandsänderung ist nicht linear zur Temperaturänderung. Die Beziehung wird oft durch die Steinhart-Hart-Gleichung beschrieben.
• Bauformen: Verfügbar in verschiedenen Bauformen wie Scheiben, Perlen, Chips und Stäben.

Anwendungen:

Heißleiter werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Temperaturmessung: Präzise Temperaturmessung in verschiedenen Bereichen, z.B. in Thermometern, Sensoren für Automobilanwendungen (Kühlmitteltemperatur, Öltemperatur) und industriellen Prozessen.
• Temperaturkompensation: Kompensation von Temperaturdrift in elektronischen Schaltungen.
• Strombegrenzung: Schutz von Schaltungen vor Überstrom, z.B. beim Einschalten von Netzteilen.
• Überhitzungsschutz: Erkennung und Schutz vor Überhitzung in Geräten und Anlagen.
• Füllstandsmessung: Verwendung als Sensor zur Füllstandsmessung von Flüssigkeiten.
• Anlaufstrombegrenzung: <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Anlaufstrombegrenzung">Anlaufstrombegrenzung</a> in Schaltnetzteilen.

Vorteile:

• Hohe Empfindlichkeit
• Kleine Baugröße
• Relativ kostengünstig

Nachteile:

• Nicht-linearer Widerstands-Temperatur-Zusammenhang
• Selbsterwärmung bei Stromfluss kann die Messung beeinflussen.
• Empfindlich gegenüber Alterung

Wichtige Aspekte bei der Auswahl eines Heißleiters:

• Widerstandswert bei Referenztemperatur (typischerweise 25°C): Dies ist der Widerstand des Heißleiters bei einer bestimmten Temperatur.
• B-Wert: Der B-Wert (oder Materialkonstante) beschreibt die Empfindlichkeit des Widerstands gegenüber Temperaturänderungen.
• Temperaturbereich: Der Temperaturbereich, in dem der Heißleiter zuverlässig arbeitet.
• Bauform: Die geeignete Bauform für die jeweilige Anwendung.
• Leistungsaufnahme: Die maximale Leistungsaufnahme, die der Heißleiter verträgt, ohne sich zu stark zu erwärmen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Heißleiter vielseitige und kostengünstige Bauelemente für eine Vielzahl von Temperaturmess- und Steuerungsanwendungen sind. Ihre hohe Empfindlichkeit und geringe Größe machen sie zu einer attraktiven Wahl für viele Anwendungen.