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Beim Entwurf einer Temperaturmessschaltung mit NTC-Thermistoren, bleibt ein wichtiges Detail oft unbemerkt – ihre wesentlichen Partner: Pull-up- und Pull-down-Widerstände. Zusammen bilden sie einen Spannungsteiler, der die Widerstandsänderung des NTC mit der Temperatur in ein messbares Spannungssignal für MCUs oder ADC-Module umwandelt.

1. Warum benötigt NTC Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstände?

NTC-Thermistoren sind analoge Geräte, deren Widerstand sich nur mit der Temperatur ändert. Digitale Schaltkreise können jedoch nur die Spannung messen, nicht den Widerstand. Daher wird ein Widerstand (entweder Pull-up oder Pull-down) mit dem NTC gepaart, um einen Teilerschaltkreis zu erstellen, der eine variable Spannung ausgibt, die der Temperatur entspricht.

Die grundlegende Formel für den Spannungsteiler lautet:

Wo:

V_aus = Spannung über NTC (oder über dem Festwiderstand, je nach Konfiguration).

V_CC= Versorgungsspannung (z. B. 5 V oder 3,3 V).

R_NTC = Thermistorwiderstand (nimmt mit steigender Temperatur ab).

R_Klimmzug= Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstand.

2. Pull-Up vs. Pull-Down: Unterschiedliche Verbindungen, gleicher Zweck.

Sie sorgen für stabile Spannungspegel, unterdrücken elektrisches Rauschen und schützen empfindliche ICs vor Stromstößen.

3. Verständnis der Beziehung zwischen Spannung, Temperatur und Logik.

Verwenden der Dividiererformel:

• Bei niedriger Temperatur:R_NTC ist hoch → V_aus steigt → MCU liest eine höhere Spannung (logisch HIGH).
• Bei hohen Temperaturen:R_NTC Tropfen → V_aus sinkt → MCU liest eine niedrigere Spannung (logisch LOW).

Dadurch kann eine MCU Temperaturschwellenwerte leicht erkennen oder die analoge Temperatur kontinuierlich über den ADC-Eingang messen.

4. Beispiel für einen Temperaturschalter mit Komparator.

Zur einfachen Wärmeregelung (kein MCU) kann eine Komparatorschaltung die NTC-Spannungspegel direkt interpretieren:

• Komparator „+“-Eingang → feste Referenzspannung (z. B. 2 V).
• Komparator „–“-Eingang → NTC-Teilerausgang.

Wann Vout überschreitet den Referenzschwellenwert:

• Niedrige Temperatur (RNTC hoch): Vout > V_Referenz → Ausgang HIGH → „Normale Temperatur“
• Hohe Temperatur (RNTC niedrig): Vout< V_Referenz → Ausgang LOW → „Überhitzungswarnung“

Vorteile: Niedrige Kosten, schnelle Reaktion, kein MCU erforderlich – ideal für den Übertemperaturschutz in Netzteilen, Ladegeräten oder Industriemodulen.

5. Auswahl der richtigen Widerstandswerte.

Durch die Wahl des richtigen Widerstands wird ein Gleichgewicht zwischen Stromverbrauch, Empfindlichkeit und Störfestigkeit gewährleistet.

6. Warum eine Partnerschaft mit Shiheng Electronics?

Mit über 20 Jahren Erfahrung in der Herstellung bietet Shiheng Electronics:

• Vollständiger NTC-Thermistor und Temperatursensor Produktlinie.
• Hohe Präzision, schnelle Reaktion, hervorragende Stabilität.
• Mehrere Kapselungsoptionen für eingebetteten und industriellen Einsatz.
• Expertenberatung zum Spannungsteilerdesign, zur Widerstandspaarung und zur Schaltungsoptimierung.

Unser Thermistoren der Serie MF52 und Präzisionssensoren werden häufig verwendet in:

• Intelligente Haushaltsgeräte.
• Wärmesysteme für Elektrofahrzeuge und Batterien.
• Medizinische Elektronik.
• Industrielle Automatisierung.

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Web: www.ntcshiheng.com; E-Mail:Globalsales@shiheng.com.cn.