1 Überblick über die Sensorik

108 3.3 Resistive Temperatursensoren 3.3.5 Keramikwiderstände: Kaltleiter 109
Arbeitspunkt B mit einem relativ großen Spannungsabfall am Kaltleiter ein.
In Bild 3.3.5-8 ist das Datenblatt eines industriell hergestellten Kaltleiters
wiedergegeben.
Seit einiger Zeit werden Kaltleiter auch als selbstregelnde Heizelemente verwendet, deren
Temperatur von der Wärmeabführung weitgehend unabhängig ist (Bild 3.3.5-9).
Bild 3.3.5-9
Wirkung des Kaltleiters als selbstregelnde Heizung mit einer von der Wärmeableitung
weitgehend unabhängigen Temperatur (nach [3.36]). Ausgehend von der Beziehung
(3.3.4-8b) in der Form
bestimmen wir die thermischen Arbeitspunkte dadurch, daß wir P(T) und G th (T – T u ) für verschiedene
Werte von G th jeweils als Funktion der Temperatur T auftragen. Die Schnittpunkte
erfüllen dann die Bedingung (4) und legen den Arbeitspunkt fest. Als Betriebsspannung
wird der feste Wert U o = 12V gewählt
a) konventionelle Heizung mit ohmschem (R = const) Widerstandsdraht und damit
einer konstanter Heizleistung (P = const): Die Arbeitspunkte liegen bei verschiedenen
Wärmeableitungskoeffizienten im Bereich von 84 bis 212°C.
b) Heizung mit Kaltleitern: Die Heizleistung P(T) nimmt bei konstanter Heizspannung
mit der Temperatur stark ab. Deshalb liegen die thermischen Arbeitspunkte in einem
weitaus engeren Temperaturbereich zwischen 111 und 127°C.
Bild 3.3.5-8
Datenblatt eines Kaltleiters
H. Schaumburg: Band 3 – Sensoren 31.5.2007 31.5.2007 H. Schaumburg: Band 3 – Sensoren