THERMISCHE ZEITKONSTANTE
Die thermische Zeitkonstante ist ein Maß für die Zeit, die der Thermistor benötigt, um auf eine Änderung der Umgebungstemperatur zu reagieren. Die technische Definition der thermischen Zeitkonstante lautet: „Die Zeit, die ein Thermistor benötigt, um 63,2 % der Gesamtdifferenz seiner Anfangs- und Endkörpertemperatur zu ändern, wenn er einer stufenweisen Temperatur-Funktionsänderung unter Null-Strombedingungen ausgesetzt wird”.
Die thermische Zeitkonstante wird durch das Medium beeinflusst, in dem der Test durchgeführt wird. Beispielsweise ist die thermische Zeitkonstante bei bewegter Luft kürzer als bei ruhender Luft und bei bewegtem Wasser kürzer als bei ruhendem Wasser.
Die gebräuchlichste Methode zur Messung der thermischen Zeitkonstante eines Thermistors besteht darin, das Gerät in ruhender Luft bei Raumtemperatur aufzustellen. Dann wird eine ausreichende Leistung angelegt, um die Körpertemperatur der Thermistoren deutlich über die der Umgebung zu erhöhen. Die Leistung bleibt so lange erhalten, bis eine thermische Stabilisierung bei der erhöhten Temperatur erreicht ist. Dann wird die Leistung vom Thermistor abgezogen und gleichzeitig ein Timer ausgelöst. Der Widerstand des Thermistors wird kontinuierlich überwacht und wenn er anzeigt, dass der Thermistorkörper auf die Temperatur abgekühlt ist, die 63,2 % der Temperaturdifferenz zwischen der erhöhten Temperatur und der Umgebungstemperatur darstellt, wird der Timer gestoppt. Die angegebene Zeit stellt eine Zeitkonstante dar und wird üblicherweise in „Sekunden” angegeben.
Obwohl dies die gebräuchlichste Methode zur Messung der thermischen Zeitkonstante von Thermistoren und Thermistorsonden-Baugruppen ist, stellt sie nicht unbedingt immer die beste Methode für alle Anwendungen dar. Wenn z. B. eine Thermistorsonden-Baugruppe für die Temperaturregelung eines Fluids ausgelegt ist, ist es in der Regel am besten, die thermische Zeitkonstante mit Hilfe einer stufenweisen Änderung der Fluidtemperatur zu messen, anstatt die „Selbsterwärmungs”-Methode in ruhender Luft zu verwenden.
Allgemein gilt, je größer die physikalische Größe des Thermistors oder der Thermistorsonden-Baugruppe, desto länger ist die thermische Ansprechzeit. Andere Faktoren jedoch, wie die Wärmeleitfähigkeit, die thermische Masse, das Verhältnis von Oberfläche zu Masse und die Stammleitung von Zuleitungsdrähten usw., können die thermische Zeitkonstante erheblich beeinflussen.