Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik richtiger Vorwiderstand für NTC Thermistor


von Mark (Gast)


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Hallo,

kann mir jmd erklären was für eine Rolle spielt der Vorwiderstand mit 
dem NTC Thermistor ?
und wie kann ich für einen beliebigen NTC Thermistor der richtigen 
Vorwiderstand finden ?!

vielen Dank

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Mark schrieb:
> kann mir jmd erklären was für eine Rolle spielt der Vorwiderstand mit
> dem NTC Thermistor ?

Er bildet mit dem NTC eine ->Halbbrückenschaltung und führt so die 
Messung des NTC-Widerstands auf eine Spannungsmessung zurück.

> und wie kann ich für einen beliebigen NTC Thermistor der richtigen
> Vorwiderstand finden ?!

Daumenregel: bei der Zieltemperatur (wenn es ein Bereich ist: in der 
Mitte des Temperaturbereichs) sollten NTC und Vorwiderstand etwa den 
gleichen Widerstand haben.

von Mark (Gast)


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vielen Dank erstmal für die schnelle Antwort,
d.h nur wenn  ich z.B ein 10 K ohm NTC in Reihe mit einem 10 K ohm 
Widerstand habe,kann ich die negative Beziehung zwischen  Thermistor 
elektrischen Widerstand und  Temperatur sehen, Beispielweise bei 
Erwärmung des Thermistors sinkt der Widerstand.

was kann passieren, wenn ich das gleiche 10 k ohm NTC Thermistor in 
reihe mit einem 10 ohm oder 1 M ohm Widerstand habe ?

Grüße

von Purzel H. (hacky)


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Passieren tut nicht. Das problem dann ist allenfalls die magere ADC 
Aufloesung. Wie eine einfacher Rechnung zeigt ist die aufloesung am 
Groessten bei der Temperatur, bei welcher NTC gleich dem vorwiderstand 
ist. Also fuer einen 10k NTC, welcher die 10k bei 25 Grad hat, hat man 
bei 25 Grad die maximale aufloesung mit einem 10k Vorwiderstand.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Mark schrieb:
> ...
> Widerstand habe,kann ich die negative Beziehung zwischen  Thermistor
> elektrischen Widerstand und  Temperatur sehen, Beispielweise bei
> Erwärmung des Thermistors sinkt der Widerstand.

wenn Du die Beziehung sehen willst, klemmst Du den NTC an ein übliches 
Multimeter im passenden Ohm-Bereich.
Dann nimmst Du ihn zwischen die Finger und schaust zu, wie der 
Widerstand des NTC sinkt.

Der Widerstand und sein Wert werden erst in einer konkreten Anwendung 
wichtig.

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Mark schrieb:
> kann mir jmd erklären was für eine Rolle spielt der Vorwiderstand mit
> dem NTC Thermistor ?
> und wie kann ich für einen beliebigen NTC Thermistor der richtigen
> Vorwiderstand finden ?!

In welcher Anwendung ?

Als Einschaltstrombegrenzung current inrush limiter SCT braucht der NTC 
keinen Vorwiderstand, er ist selbst einer.
In Messanwendungen können viele Messgeräte nur Spannungen messen, da 
braucht man einen weiteren Widerstand damit ein Spannungsteiler 
entsteht. Der Wert ergibt sich dann durch den Messbereich.

von Tom (Gast)


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Mark schrieb:
> was kann passieren, wenn ich das gleiche 10 k ohm NTC Thermistor in
> reihe mit einem 10 ohm oder 1 M ohm Widerstand habe ?

Dazu könnte man die Spannungsteiler-Formel aus der alten Physik-Mappe 
hervorkramen, in eine Excel-Tabelle stecken und sehen, wie sich die 
Spannung, die du an verschiedenen R bei verschiedenen Temperaturen 
messen kannst, verhält.

Mit der NTC-Kennlinie von http://www.fahrzeug-elektrik.de/Enb.htm#A2 
ergibt sich dabei z.B. der Anhang. Mit welchem R man Temperaturen am 
besten unterscheiden kann, ist recht deutlich (vgl. hackys Antwort).

von Harald W. (wilhelms)


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Mark schrieb:

> was kann passieren, wenn ich das gleiche 10 k ohm NTC Thermistor in
> reihe mit einem 10 ohm oder 1 M ohm Widerstand habe ?

Deine Messung wird deutlich ungenauer.

von Stefan F. (Gast)


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Messen den Widerstand bei der mittleren Temperatur. Schalte einen 
Festwiderstand mit gleichem Wert in reihe und und einen mit dem 
zehnfachen Wert parallel zum NTC.

Damit erreichst du eine halbwegs lineare Messung um diese mittlere 
Temperatur herum. Genauer geht es nur mit Übersetzungstabellen und 
Kalibrierung.

von Test (Gast)


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Mark schrieb:
> was kann passieren, wenn ich das gleiche 10 k ohm NTC Thermistor in
> reihe mit einem 10 ohm oder 1 M ohm Widerstand habe ?

Naja, wenn der Widerstand zu groß wird (1M), dann fließt wenig Strom und 
dementsprechend fällt (U=R*I) nur eine geringe Spannung über dem NTC ab 
die du messen kannst. Dann ist die Ausgangsspannung nur sehr gering und 
nur schwer mit einem AD-Wandler zu "beobachten" (zu messen). Das kannst 
du dir ja aber super durchrechnen (einmal max. Temperatur, einmal min. 
Temperatur einsetzen). Den Spannungsteiler zu berechnen ist ja nicht zu 
hart.

Wenn der Widerstand zu klein wird, dann fließt viel Strom und 
dementsprechend fällt auch viel Spannung ab. Das ist dann einfach(er) zu 
messen aber du darfst nicht vergessen, dass über dem Spannungteiler auch 
Leistung abfällt. Die Eigenerwärmung eines NTCs sollte man also auch 
nicht vergessen. Die Leistung die anfällt lässt sich ja auch sehr 
einfach berechnen (P=I^2*R).

Außerdem fließt ja auch ein gewisser Querstrom über dem Spannungsteiler. 
In manchen Anwendungen sind auch einige mA zu viel (Energy-Harvesting).

von Wolfgang (Gast)


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Test schrieb:
> Wenn der Widerstand zu klein wird, dann fließt viel Strom und
> dementsprechend fällt auch viel Spannung ab. Das ist dann einfach(er) zu
> messen aber du darfst nicht vergessen, dass über dem Spannungteiler auch
> Leistung abfällt.

Es nützt überhaupt nichts, wenn am NTC viel Spannung abfällt. Ohne 
Vorwiderstand wird man - unabhängig von der Temperatur - immer genau die 
Versorgungsspannung messen.

Die Information steckt in der Änderung der Spannung.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Test schrieb:
> Wenn der Widerstand zu klein wird, dann fließt viel Strom und
> dementsprechend fällt auch viel Spannung ab. Das ist dann einfach(er) zu
> messen aber du darfst nicht vergessen, dass über dem Spannungteiler auch
> Leistung abfällt. Die Eigenerwärmung eines NTCs sollte man also auch
> nicht vergessen.

Das ist überhaupt nicht der Punkt. Sondern daß man mit der Spannungs- 
messung nur eine Änderung der Spannung erfassen kann. Ist der 
Vorwiderstand sehr groß, dann fällt immer der Hauptteil der Spannung an 
ihm ab -> die Spannungsänderung mit der Temperatur ist klein.
Ist der Vorwiderstand sehr klein, dann fällt immer der Hauptteil der 
Spannung am NTC ab -> die Spannungsänderung mit der Temperatur ist 
wieder klein.

Die höchste Empfindlichkeit - gemessen als Spannungsänderung pro 
Temperaturänderung - bekommt man eben am genannten Punkt, wo NTC und 
Widerstand den gleichen Wert haben.

von Mark (Gast)


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Test schrieb:
> Wenn der Widerstand zu klein wird, dann fließt viel Strom und
> dementsprechend fällt auch viel Spannung ab. Das ist dann einfach(er) zu
> messen aber du darfst nicht vergessen, dass über dem Spannungteiler auch
> Leistung abfällt. Die Eigenerwärmung eines NTCs sollte man also auch
> nicht vergessen. Die Leistung die anfällt lässt sich ja auch sehr
> einfach berechnen (P=I^2*R).

Also so verstehe ich das ? wenn der Vorwiderstand zu klein ist (10 ohm) 
,sollte der 10 k ohm NTC sich selbst erwärmen da so viel Strom fließt ?
d.h die Temperatur des NTC wird immer weiter steigen  ?

von Purzel H. (hacky)


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Nein, nicht wirklich. Die Eigenerwaermung ist eine Frage der 
Verlustleistung, eine Frage der ueber dem NTC abfallenden Spannung, mal 
dem Strom.

Allenfalls mal eine Simulation aufsetzen...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Bei einem 10K NTC ist die Eigenerwärmung erst bei sehr hohen Spannungen 
ein Thema. Wenn wir mal von 5V Betriebsspannung ausgehen, dann entstehen 
am NTC gerade mal 2.5mW (Milliwatt!) Verlustleistung.

von Manfred (Gast)


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Mark schrieb:
> Also so verstehe ich das

scheinbar noch nicht so ganz. Mache Grundlagenarbeit:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm

Du klemmst einen Widerstand und ein gleich großes Drehpoti in Reihe an 
eine Spannungsquelle. Als Wert sage ich mal 47k. Du drehst am Poti, 
misst, wie sich die Spannung ändert und schreibst das auf.

Jetzt änderst Du den Festwiderstand von 47k auf 4k7 und nimmst erneut 
ein paar Werte auf.

Nochmal, aber mit 470kOhm Festwiderstand.

Danach hast Du die Erleuchtung, wie sich ein Spannungsteiler mit 
verstellbarem Widerstand benimmt. Der NTC ist wie ein Poti zu 
betrachten, aber die Temperatur dreht eben den Wert herunter.

----

Nachdem das verstanden wurde, kommt der NTC mit Ohmmeter dran in einen 
Topf Wasser und wird erwärmt, Du nimmst eine Wertereihe auf "Ohm bei 
Temperatur".

Jetzt solltest Du herausbekommen bzw. rechnen können, welcher 
Wertbereich des Vorwiderstandes sinnvoll ist.

Eine Weile her: Beitrag "Re: Hersteller / Daten von NTC" 
habe ich das gemacht. In der fertigen Anwendung habe ich den dann über 
1kOhm an +5Volt und messe mit einem Arduino, um drei Temperaturstellen 
zu erkennen.

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