Thermistor

Der Thermistor besteht aus einem Oxid eines Übergangsmetalls (meist eine Mischung aus mehreren Oxiden). Er verhält sich wie ein Widerstand mit einem starken negativen Temperaturkoeffizienten, er wird deshalb auch Heißleiter genannt. Obwohl der Thermistor die höchste Empfindlichkeit (ca. 4 %/K bei 25 °C) aller Temperatursensoren aufweist, hat er doch ein paar entscheidende Nachteile, die seinen Einsatz beschränken. Zum einen stellt der kleine Arbeitstemperaturbereich von -50 bis 130 °C eine starke Beschränkung der Einsatzmöglichkeiten dar und zum anderen ist die Kennlinie eines Thermistors hyperbolisch und damit stark nichtlinear.

Typische Kennlinie eines Thermistors, der bei 25°C einen Widerstand von 3 kΩ aufweist.

Diese Nichtlinearität erfordert daher eine aufwendige Linearisierung, was nicht nur teuer, sondern auch fehleranfällig ist. Zudem zeigt der Thermistor einen großen Selbsterwärmungseffekt, der die Eichung zusätzlich erschwert. Der Thermistor wird deshalb nur dort eingesetzt, wo die Genauigkeit der Temperaturmessung nicht von entscheidender Bedeutung ist (z.B. Kühlwassertemperatur im Auto).

Die Kennlinie eines Thermistors lässt sich durch die Steinhardt-Hart-Gleichung approximieren:

1/T = a₁ + a₂ln(R) + a₃ln³(R)

mit

T ... Temperatur in °K
R ... Widerstand in Ω
a₁ = 0.0014
a₂ = 2.3610^-4
a₃ = 9.810^-8

Hinweis:

Die oben angeführten Parameter a1...a3 sind beispielhaft und müssen für einen konkreten Thermistor jeweils durch Kalibration ermittelt werden.