Prüfmethode
Temperaturkompensation
Temperaturkompensation von Widerständen
Die Temperaturkompensation ist keine eigenständige Prüfmethode, jedoch eine zwingende Voraussetzung, um temperaturabhängige Widerstände sinnvoll miteinander vergleichen zu können. Herstellerangaben von temperaturabhängigen Widerstände beziehen sich deshalb stets auf eine definierte Bezugstemperatur, beispielsweise 20 °C.
Erfolgt eine Widerstandsmessung später bei einer abweichenden Temperatur, etwa bei 33 °C, ist der gemessene Wert ohne Temperaturkompensation nicht direkt mit den Werksangaben vergleichbar. Erst durch die Umrechnung auf die Bezugstemperatur wird eine korrekte Bewertung und Vergleichbarkeit der Messergebnisse ermöglicht.
Temperaturkompensation bei ohmschen Widerständen
Ohmsche Widerstände ändern ihren Widerstandswert mit der Temperatur. Ursache ist der temperaturabhängige spezifische Widerstand des verwendeten Materials, z.B. Kupfer oder Aluminium. Diese Eigenschaft wird durch den Temperaturkoeffizienten (TK bzw. TCR) beschrieben. Mithilfe einer mathematischen Beziehung lässt sich der Widerstand bei einer bestimmten Temperatur berechnen – und ebenso umgekehrt die Temperatur aus dem gemessenen Widerstand bestimmen.
Temperaturkompensation bei Isolationswiderständen
Isolationswiderstände zeigen eine ausgeprägte Abhängigkeit von der Temperatur. Mit steigender Temperatur sinkt der Isolationswiderstand in der Regel deutlich, oft um mehrere Größenordnungen. Ursache sind physikalische Effekte wie erhöhte Ladungsträgerbeweglichkeit, materialbedingte Leitmechanismen sowie Einflüsse von Feuchtigkeit und Alterung. Im Gegensatz zu ohmschen Widerständen wird dieses Verhalten nicht durch einen linearen Temperaturkoeffizienten beschrieben, sondern häufig durch empirische oder exponentielle Zusammenhänge.
Damit temperaturabhängige Isolationswiderstände vergleichbar und korrekt bewertet werden können, muss die Temperatur des Prüflings bekannt sein. Sie wird entweder über einen Raumtemperaturfühler oder – für höhere Messgenauigkeit – über einen direkt am Prüfling angebrachten Temperaturfühler ermittelt. Alternativ kann zur berührungslosen Messung ein Strahlungspyrometer eingesetzt werden.
Auf Basis der ermittelten Temperatur wird der gemessene Isolationswiderstand auf den Wert umgerechnet, den er bei einer definierten Bezugstemperatur (z. B. 20 °C oder 40 °C) hätte. Diese Umrechnung wird als Temperaturkompensation des Isolationswiderstands bezeichnet.
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