Was ist ntc widerstand?

NTC-Widerstand (Negative Temperature Coefficient Thermistor)

Ein NTC-Widerstand, auch bekannt als Heißleiter mit negativem Temperaturkoeffizienten, ist ein temperaturabhängiger Widerstand, dessen elektrischer Widerstand mit steigender Temperatur sinkt. Er gehört zur Familie der <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Thermistoren">Thermistoren</a>.

Funktionsweise:

Die Funktionsweise basiert auf der Änderung der Leitfähigkeit eines Halbleitermaterials mit der Temperatur. Bei niedrigeren Temperaturen sind weniger Ladungsträger (Elektronen oder Löcher) verfügbar, was zu einem höheren Widerstand führt. Mit steigender Temperatur werden mehr Ladungsträger freigesetzt, wodurch die Leitfähigkeit steigt und der Widerstand sinkt.

Eigenschaften:

• Negativer Temperaturkoeffizient: Der Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab. Der Temperaturkoeffizient ist in der Regel deutlich höher als bei herkömmlichen Metallwiderständen.
• Nicht-linear: Die Widerstands-Temperatur-Kennlinie ist typischerweise nicht linear. Es gibt verschiedene mathematische Modelle, um diese Beziehung zu beschreiben (z.B. Steinhart-Hart-Gleichung).
• Hohe Empfindlichkeit: NTC-Widerstände sind sehr empfindlich auf Temperaturänderungen, was sie für präzise Temperaturmessungen geeignet macht.
• Kleine Bauform: Sie sind in verschiedenen Bauformen erhältlich, oft sehr klein.

Anwendungen:

• Temperaturmessung: Weit verbreitet in Temperaturfühlern und Thermometern.
• Temperaturkompensation: Verwendung zur Kompensation von Temperaturabhängigkeiten in elektronischen Schaltungen.
• Überstromschutz: Können als Einschaltstrombegrenzer verwendet werden, da sie im kalten Zustand einen hohen Widerstand aufweisen. Dieser Widerstand sinkt dann mit zunehmender Temperatur, wenn Strom fließt.
• Temperaturregelung: In Kühlschränken, Klimaanlagen und Heizungen zur Regelung der Temperatur.
• Automobilindustrie: In Motorsteuergeräten, zur Messung der Kühlmitteltemperatur, Öltemperatur, etc.

Vorteile:

• Hohe Empfindlichkeit
• Kleine Bauform
• Relativ kostengünstig

Nachteile:

• Nicht-lineare Kennlinie
• Selbsterwärmung durch Stromfluss kann die Messung beeinflussen (Selbsterhitzungseffekt - <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Selbsterhitzungseffekt">Selbsterhitzungseffekt</a>)
• Begrenzter Temperaturbereich im Vergleich zu anderen Sensoren (z.B. Thermoelementen)

Wichtige Parameter:

• Nennwiderstand (R25): Der Widerstand bei einer definierten Temperatur, typischerweise 25°C.
• B-Wert (Materialkonstante): Ein Parameter, der die Widerstands-Temperatur-Kennlinie beschreibt.
• Temperaturbereich: Der zulässige Betriebstemperaturbereich.
• Verlustleistung: Die maximale Leistung, die der Widerstand ohne Beschädigung ableiten kann.
• Zeitkonstante: Ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit des Widerstands auf Temperaturänderungen.