Sowohl Thermistoren als auch Widerstandsthermometer (RTDs) sind Arten von Widerständen, deren Widerstandswerte sich vorhersehbar mit Änderungen ihrer Temperatur ändern. Die meisten RTDs bestehen aus einem Element aus reinem Metall (am häufigsten wird Platin verwendet), das in einer Sonde oder Hülle geschützt oder in ein Keramiksubstrat eingebettet ist.
Thermistoren bestehen aus Verbundmaterialien, in der Regel Metalloxiden wie Mangan, Nickel oder Kupfer, zusammen mit Bindemitteln und Stabilisatoren.
In den letzten Jahren haben Thermistoren aufgrund von Verbesserungen bei Messgeräten und Reglern zunehmend an Beliebtheit gewonnen. Die heutigen Messgeräte sind flexibel genug, um einen breiten Messbereich mit Thermistoren einzurichten und die Sonden leicht auszutauschen.
Im Gegensatz zu RTDs, die etablierte Standards bieten, variieren die Thermistorkurven jedoch je nach Hersteller. Die Systemelektronik eines Thermistors muss auf die Kurve des Sensors abgestimmt sein.
Während bei RTDs eine positive Korrelation zwischen Widerstand und Temperatur besteht (mit steigender Temperatur steigt auch der Widerstand), gilt bei Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) das Gegenteil (mit steigender Temperatur sinkt der Widerstand). Die Beziehung zwischen Temperatur und Widerstand ist bei RTDs linear, bei NTC-Thermistoren hingegen exponentiell und kann entlang einer Kurve dargestellt werden.
Sowohl RTDs als auch NTC-Thermistoren benötigen eine Strom- oder Erregungsquelle und eignen sich beide für Anwendungen, die Folgendes erfordern:
- Genauigkeit
- gute Langzeitstabilität
- Unempfindlichkeit gegenüber elektrischen Störungen in der Umgebung
Wenn Ihre Anwendung Temperaturen über 130 °C umfasst, ist die einzige Option eine RTD-Sonde.
Kosten: Thermistoren sind im Vergleich zu RTDs relativ kostengünstig. Wenn der Messbereich Ihrer Anwendung innerhalb des verfügbaren Bereichs liegt, sind Thermistoren wahrscheinlich die beste Option.
Thermistoren mit erweitertem Messbereich und/oder Austauschbarkeit sind jedoch oft teurer als RTDs.
Empfindlichkeit: Sowohl Thermistoren als auch RTDs reagieren auf Temperaturänderungen mit vorhersehbaren Änderungen des Widerstands. Thermistoren ändern ihren Widerstand jedoch um mehrere zehn Ohm pro Grad, während RTD-Sensoren nur eine geringere Änderung des Widerstands aufweisen. Mit einem geeigneten Messgerät kann der Benutzer daher genauere Messwerte erhalten.
Auch die Ansprechzeiten von Thermistoren sind denen von RTDs überlegen, da sie Temperaturänderungen viel schneller erkennen. Der Messbereich eines Thermistors kann so klein wie ein Stecknadelkopf sein, was eine schnellere Rückmeldung ermöglicht.
Genauigkeit: Obwohl die besten RTDs eine ähnliche Genauigkeit wie Thermistoren aufweisen, erhöhen RTDs den Widerstand im System. Die Verwendung langer Kabel kann die Messwerte außerhalb der akzeptablen Fehlergrenzen verändern.
Je größer der Thermistor, desto höher ist der Widerstandswert des Sensors. Wenn Sie mit großen Entfernungen zu tun haben und keine Möglichkeit besteht, einen Transmitter hinzuzufügen, ist ein Thermistor die bessere Lösung.
| Sensor-Typ | Thermistor | RTD |
| Messbereich (typisch) | -100 bis 325 °C | -200 bis 650 °C |
| Genauigkeit (typisch) | 0,05 bis 1,5 °C | 0,1 bis 1 °C |
| Langzeitstabilität bei 100 °C | 0,2 °C/Jahr | 0,05 °C/Jahr |
| Linearität | Exponentiell | Ziemlich linear |
| Erforderliche Leistung | Konstante Spannung oder Stromstärke | Konstante Spannung oder Stromstärke |
| Ansprechzeit | Schnell 0,12 bis 10 s | Im Allgemeinen langsam 1 bis 50 s |
| Anfälligkeit für elektrische Störungen | Selten anfällig, nur hoher Widerstand | Selten anfällig |
| Kosten | Niedrig bis moderat | Hoch |
Fazit:
Der Hauptunterschied zwischen Thermistoren und RTDs ist der Messbereich. Wenn Ihre Anwendung Temperaturen über 130 °C umfasst, ist der RTD Ihre einzige Option.Unterhalb dieser Temperatur werden Thermistoren oft bevorzugt, wenn Genauigkeit wichtig ist. RTDs hingegen werden gewählt, wenn Toleranz (d. h. Widerstand) wichtig ist. Kurz gesagt: Thermistoren eignen sich besser für Messungen mit hoher Präzision und RTDs für die Temperaturkompensation.
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