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Praktische Thermistor Anwendungen

Thermistor-Thermometer: Die Basisschaltung für die Verwendung als Thermometer zeigt Fig. 4. In dieser Darstellung ist ein Thermistor in Serie mit einer Spannungsquelle, einem Anzeigegerät und einem Variac geschaltet. Bei Raumtemperatur fließt durch den Thermistor ein Strom, der in der Folge den Ohmschen Gesetz entspricht. Wenn die Temperatur ansteigt wird auch der Strom am Anzeigegerät grösser. Das Anzeigegerät kann aber so kalibriert werden, dass eine direkte Anzeige der Temperatur erfolgt. Hierbei kann ein Variac als Schutz aber auch für die Kalibrierung der Schaltung dienlich sein.

Eine höhere Temperatur-Messgenauigkeit ist sicher mit einer Wheatstone-Brücke zu erreichen, wie in Abb. 6 zu sehen ist. Hierbei ergibt sich folgende Gleichung.

Wenn nun für R₂ und R₄ gleiche Werte gewählt werden, dann ist R₃ = R₁ oder R₃ und wird im vollkommen abgeglichen Zustand der Brücke direkt den Widerstand des Thermistors ergeben. Um eine höhere Genauigkeit und einen empfindlicheren Thermistor-Schaltkreis zu erhalten, kann anstelle des R₃ auch ein Dekadenwiderstand eingesetzt werden. Hierbei sind mehrere Variationen und Kombinationen möglich um die Genauigkeit und Empfindlichkeit zu verbessern.

Füssigkeitsanzeige: Ein Thermistor kann sehr gut als Flüssigkeits-Meßsensor oder zur Steuerung der Pegelhöhe eingesetzt werden. Abb. 7 zeigt einen Thermistor, der den Flüssigkeitspegel in einem Tank erfasst. Wenn der Thermistor die Luftumgebung erreicht hat, erregt der wieder stabilisierte Strom die Relaiswicklung (C1) und schliesst dadurch den Relaiskontakt. Steigt nun der Flüssigkeitspegel wieder, so wird durch die Kontaktierung der Flüssigkeit mit dem Thermistor dessen Körpertemperatur niedriger und der Widerstand wird grösser. Durch den Anstieg des Widerstandes wird der durch die Relaisspule fliessende Strom geringer und öffnet dadurch wieder den Relaiskontakt. Hierdurch kann ein Alarm ausgelöst werden oder es wird dadurch ein anderes Relais angesteuert, das in einem Ventilkreis die Flüssigkeitszufuhr abstellt. Wenn also der Flüssigkeitspegel im Tank abfällt, wird der Relaiskontakt wieder geschlossen und der Vorgang wiederholt sich aufs Neue

Temperatur-Kompensation: NTC Thermistoren werden mit Erfolg vielfach zur Temperatur-Kompensation in Schaltkreisen eingesetzt in denen ein positiver Temperatur-Koeffizient vorherrschend besteht. Ein typisches Beispiel ist ein Kupferdraht in der Feldspule eines Anzeigegerätes. Hier ergibt sich naturgemäss ein Fehler, weil das Kupfer einen positiven Temperatur-Koeffizienten hat. Dies verursacht einen Fehler in Form eines Temperaturanstieges mit gleichzeitigem Anstieg des Drahtwiderstandes, wodurch die Auslenkung des Anzeigeinstrumentes über die volle Ausschlagsbewegung reduziert wird. Dieser Fehler kann sehr einfach korrigiert werden, indem man eine Anpassung des positiven Temperatur-Koeffizienten vom Kupferdraht mit dem negativen Temperatur-Koeffizienten eines hier richtig ausgewählten Thermistors vornimmt. Bei dieser korrigierenden Anwendung wird der Thermistor mit einem Nebenschlusswiderstand versehen, dessen nun kombinierter Temperatur-Koeffizient eine negative Flanke von gleicher Grösse hervorbringt wie sie bei der positiven Flanke der Wicklung vorhanden ist. In Abb. 8 sind die zu beachtenden Flanken und die sich ergebenden Kombinationen der Temperaturkoeffizienten graphisch dargestellt.

Stromstoss-Unterdrückung: Es gibt Situationen, bei denen durch beginnende Einspeisung einer Spannung enorme Stromspitzen entstehen, die zur Zerstörung von Glühfäden bei Röhren oder bei weissglühenden Glühlampen führen können. Mit der Auswahl und der Verwendung von einem Thermistor in Serie entsteht ein verzögerter Stromfluss. Beim Anlegen einer Spannung begrenzt der hohe Widerstandswert des Thermistors den Stromfluss. Wenn sich also der Thermistor erwärmt, wird der Strom nur bis zu einem Punkt ansteigen, bei dem der Schaltkreis auf normale Weise funktioniert wodurch gleichzeitig der Glühfaden vor Zerstörung geschützt wird.

Flüssigkeits-oder Gasfluss-Messung: Die Verlustkonstante des Thermistors ist ein äusserst nützliches Merkmal, wenn eine genaue Überwachung eines Flüssigkeits-oder Gasflusses notwendig ist. Die geringen Abmessungen des Thermistors und seine geringe Reaktionszeit bieten die ideale Anwendung in zwei separaten Zweigen einer Wheatstone-Brücke. Der Thermistor ist grundsätzlich geeignet in zwei Abschritte der Brücke eingesetzt zu werden und überwachend auf Art der Selbsterwärmung zu wirken. Die Brücke ist abgeglichen durch die gleichen Umgebungsbedingungen in jedem Zweig. Wenn sich nun in einem Zweig die Umgebung verändert, wird die Brücke unsymmetrisch und zeigt eine Flußänderung an, welche als direkte Widerstandsänderung kalibriert werden kann.

Weitere Thermistor Anwendungen: Flussmeter, Vakuummessung, Motortemperaturschutz, Feuer-Alarm, TV Ablenkkreis, Spannungsregelung, Verstärker Bereichssteurung, Zeitverzögerung Temperaturschalter und viele andere..

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