Sujeten:
- Thermistor
- PTC resistor
- NTC Resistenz
- Bestëmmung vun der NTC Charakteristik
Thermistor:
En Thermistor ass en Numm fir e Komponent deen e Resistenzwäert huet deen vun der Temperatur hänkt. D'englesch Wuert ass eng Kombinatioun vun de Wierder thermesch a resistor. Thermistoren ginn ënner anerem an der Automobiltechnologie benotzt Temperatursensoren en iwwerlaascht Schutz.
Thermistor kënnen an 2 Gruppen opgedeelt ginn; nämlech datt de Resistenzwäert eropgeet mat der Erhéijung vun der Temperatur (PTC) oder datt de Widderstandswäert mat der Erhéijung vun der Temperatur erofgeet (NTC). D'Begrëffer NTC a PTC ginn hei ënnen erkläert.
PTC Resistenz:
E PTC Resistor ass e Widderstand mat engem Positiven Temperaturkoeffizient. Si ginn haaptsächlech als Temperaturschutz an elektreschen Apparater benotzt. Wéi d'Temperatur eropgeet, erhéicht d'Resistenz och. D'Relatioun tëscht Resistenz an Temperatur huet eng linear Relatioun mat engem PTC Resistor. Dat ass, d'Resistenz erhéicht proportional zu der Erhéijung vun der Temperatur. Dëst kann am Bild hei ënnen duerch déi genau riicht Linn gesi ginn.
PTC Widderstänn ginn ënner anerem fir Spigelheizung benotzt. Ouni dëse Schutzwiderstand bleift nom Uschalten eng konstant (maximal) Spannung vun 12 Volt a Stroum vun 1,25 Ampere op den Heizelementer. Dës géife schlussendlech ausbrennen, well de geliwwerte Stroum weider Heizung verursaacht. Iwwerbelaaschtung kann verhënnert ginn andeems en PTC Widderstand am positiven Drot addéiert. Dëse Widderstand iwwerwaacht d'Temperatur vum Heizelement. Wann d'Spigelaustausch während der Wanterzäit ageschalt ass, funktionnéiert de PTC-Widderstand fir d'éischt net. D'Temperatur ass dann ze niddreg. Déi voll 12v / 1,25A fléisst elo duerch d'Heizelementer, wouduerch d'Spigelglas am Ufank séier erwiermt. (D'Feuchtigkeit verschwënnt dann sou séier wéi méiglech aus dem Spigelglas).
Wéi d'Temperatur eropgeet, erhéicht d'Resistenz (kuckt d'Bild hei ënnen). Wann d'Spigelglas eng Temperatur vun 20 Grad erreecht huet, wäert de PTC e Resistenzwäert vun 20 Ohm hunn. De Stroum ass elo vun 1,25A op 0,6A erofgaang. Dëst kann mat der berechent ginn Ohms Gesetz:
Ech = U / R
ech = 12/20
Ech = 0,6A
De Stroum ass elo halbéiert ginn, wat garantéiert datt d'Spigelglas manner séier erhëtzt. Wann d'Temperatur vum Glas op 40 Grad eropgeet, huet de PTC e Resistenzwäert vu 40 Ohm. De Stroum ass elo op 0,3A gefall.
Bei enger maximaler Temperatur vu 60 Grad Celsius wäert d'Resistenz vum PTC Widderstand 60 Ohm sinn. De Stroum ass elo nëmmen 0,18A. D'Heizkraaft ass elo konstant a wäert net weider eropgoen wéinst dem nidderegen Stroum. D'Temperatur vum Spigelglas bleift elo konstant a kann net iwwerhëtzen. Déi uewe genannte Wäerter sinn zesummegesat an déngen reng als Beispill fir et sou kloer wéi méiglech ze maachen. All Hiersteller wäert hir eege Amperage benotzen (an dofir Resistenz Wäerter) fir hir Spigel Heizung.
Et ginn och aner Komponenten am Auto, déi e PTC Widderstand hunn, wéi e Fënstermotor. Wann de Fënstermechanismus ganz schwéier ass (wéinst enger héijer mechanescher Belaaschtung) oder d'Fënster vill Mol hannereneen opgemaach an zougemaach gëtt, erhéicht d'Temperatur vum Fënsterbetribsmotor. Dësen Elektromotor gëtt och vun engem PTC Widderstand iwwerwaacht. Wann d'Temperatur ze héich gëtt, gëtt dëst Signal iwwer de PTC-Widderstand an eng Kontrollunitéit geschéckt. Dëst schalt temporär d'Energieversuergung un de Motor aus, bis d'Temperatur erofgaang ass. Dëst ass reng fir Sécherheetszwecker fir Iwwerhëtzung ze vermeiden
NTC Resistenz:
En NTC Resistor ass e Resistor mat engem negativen Temperaturkoeffizient. Dës resistors sinn applizéiert als Temperatursensoren vun ënner anerem de Killmëttel an d'Aufluft. Wéi d'Temperatur eropgeet, geet d'Resistenz erof (kuckt Bild). Dacks gëtt eng konstant Spannung tëscht 1 a 5 Volt op de Sensor applizéiert. Bei enger niddereger Temperatur wäert de Resistenzwäert héich sinn, sou datt d'Spannung niddereg ass. Wéi d'Temperatur eropgeet, geet d'Resistenz erof an d'Spannung erop.
D'Erhéijung vun der Spannung gëtt vum Kontrollapparat fir déi charakteristesch Felder kontrolléiert, déi ënner anerem d'Injektiounsquantitéit vun den Injektoren bestëmmt. De Wäert kann och un de Kältemitteltemperaturmeter um Dashboard weidergeleet ginn, oder d'Äusserlofttemperatur am Klimakontrolldisplay.
D'Relatioun tëscht Resistenz an Temperatur huet keng linear Relatioun mat engem NTC resistor. Dëst bedeit datt d'Resistenz net proportional zu der Erhéijung vun der Temperatur erofgeet. Dëst kann am Bild duerch d'gebogen Linn gesi ginn. Dës Linn gëtt als "Charakteristik" genannt an ass logarithmesch.
Bestëmmung vun der NTC Charakteristik:
D'NTC Charakteristik kann deelweis duergestallt ginn andeems de entspriechende Resistenzwäert bei dräi Temperaturen bestëmmt gëtt. Fir dësen Zweck kann den Temperatursensor mat engem Ohm Meter gemooss ginn, während en an engem gehëtzten Kettel hänkt.
Punkte kënne bei verschiddenen Temperaturen a Resistenzwäerter gezeechent ginn. Linnen kënnen tëscht dëse Punkten gezeechent ginn (kuckt Bild hei ënnen). Am Prinzip mécht et et méiglech, éierlech ze schätzen, wéi d'Charakteristik ënner 20 an iwwer 100 Grad Celsius entwéckelt.
Et ass interessant fir méi déif an dëst ze verdéiwen. Mat den dräi gemoossene Resistenzwäerter kann d'exakt Resistenz mat der "Steinhart-Hart Equatioun iwwer eng onendlech grouss Temperaturberäich bestëmmt ginn. D'Charakteristik kann och genee bestëmmt ginn. Eng Excel-Datei kann um Enn vun dëser Säit erofgeluede ginn, mat där d'Charakteristik ka geformt ginn.
D'Steinhart-Hart Equatioun ass:
- T ass d'Temperatur zu Kelvin;
- R ass d'Resistenz bei T an Ohm;
- A, B a C sinn d'Steinhart-Hart Koeffizienten déi vun de Resistenzwäerter bei enger bestëmmter Temperatur ofhänken.
Fir d'Resistenz vun engem Hallefleit bei enger bestëmmter Temperatur ze fannen, muss den inversen (R) vun der Steinhart-Hart Equatioun benotzt ginn. Dës Equatioun ass wéi follegt:
wou x an y mat de folgende Formelen bestëmmt ginn:
Fir d'A, B an C Koeffizienten vum Steinhart-Hart ze fannen, mussen dräi Resistenzwäerter (R1, R2 an R3) bei enger Temperatur (T1, T2 an T3) bestëmmt ginn. Dës sollten an de Spezifikatioune vum Halbleiter gekuckt ginn oder mat engem Thermometer an engem Ohm Meter gemooss ginn. L1, L2 an R3 ginn berechent andeems d'Invers vun de Resistenzwäerter bestëmmt gëtt. Y1, Y2 an Y3 gi bestëmmt duerch Berechnung vun der Temperatur am Kelvin op d'-1 Muecht.
Da kënnen d'Steinhart-Hart Koeffizienten (A, B an C) berechent ginn:
Dës Koeffizienten aginn an den ln (R) gëtt déi richteg Temperatur. Wann déi uewe genannte Formelen ofgeschloss sinn, gëtt dëst:
Fëllt all d'Donnéeën an d'Steinhart-Hart Equatioun aus:
gëtt:
D'Variabel "T" erlaabt Iech déi gewënscht Temperatur z'änneren. D'Berechnung wäert weisen datt bei engem T vun 120 Grad Celsius d'Resistenz 122 Ohm ass.
D'Formel kann mat den dräi virdru gemoossene Temperaturen ofgeschloss ginn, mat deenen d'Charakteristik gezeechent ka ginn:
- 2500 Ohm bei 20°C;
- 626 Ohm bei 60°C;
- 200 Ohm bei 100°C.
Zesummenhang Säit:
