LM335 Temperatursensor: Komplettanleitung zu Spezifikationen, Anschluss & Praxis

Temperatursensoren nutzen unterschiedliche Messprinzipien und Technologien. Manche eignen sich für spezifische Bedingungen, andere decken breite Bereiche ab: Thermistoren, RTDs (Widerstandsthermometer), Temperatursonden, Thermoelemente. Dieser Artikel beleuchtet den LM335 detailliert – Konfiguration, Spezifikation, Einsatz, Anwendung.

Was ist der LM335 Temperatursensor?

Abb. 1: Schaltzeichen des LM335 Sensors

Der LM335 ist ein präziser, kostengünstiger und einfach anzuwendender Temperatursensor. Sein niedriger Innenwiderstand (<1 Ω) ermöglicht vielfältige Messungen bei 400 µA bis 5 mA Betriebsstrom.

Bei 10 mV/K ist die Durchbruchspannung direkt proportional zur absoluten Temperatur (Kelvin).

Kurz: Der LM335 ist eine 2-polige Zener-Diode, deren Sperrspannung der absoluten Temperatur proportional ist. Ein separater Zener ist im Schaltkreis nicht nötig. Das Datenblatt zeigt ein Netzwerk aus Kondensatoren, Widerständen, Transistoren – funktionell äquivalent zu einer Zener-Diode.

Messbereich: −40 °C bis +100 °C. Angesichts breitem Bereich, fairem Preis und hoher Genauigkeit einer der besten Sensoren.

LM335 Pin-Konfiguration

Der LM335 hat drei Pins an der Unterseite.

Abb. 2: Internes Blockdiagramm des LM335

Merkmale und technische Spezifikationen

Merkmale

• Günstig & einfach zu kalibrieren
• Auf Kelvin-Skala kalibriert & hochgenau
• Temperaturbereich: 205 °C (−55 bis +150 °C)
• Betriebsstrom: 400 µA (min) bis 5 mA (optimal)

Technische Daten

• Temperaturfehler bei 25 °C: 2 °C
• Vorwärtsstrom (Sensor): 10 mA
• Sperrstrom (Sensor): 15 mA
• Arbeits-Ausgangsspannung: 2,95–3,01 V
• Arbeitstemperaturbereich: −40 bis +100 °C
• Lagertemperaturbereich: −60 bis +150 °C
• Thermischer Widerstand: 202 °C/W

Anwendung des LM335

Der LM335 lässt sich einfach in Schaltungen integrieren. Kalibrierung in Kelvin.

Variante 1 (ungekalibriert): Schaltung wie in Abb. 3 gezeigt. ADJ-Pin kann weggelassen werden, falls keine Kalibrierung nötig.

Abb. 3: Kalibrierter Temperatursensor

Abb. 4: Basis-Temperatursensor

Einfacher als resistive Sensoren oder Thermoelemente: kein externes Interface, keine Kalibrierung nötig, linearer Ausgang. Beliebt in Temperaturreglern und Datenloggern.

Variante 2 (kalibriert): ADJ-Pin an 10-kΩ-Poti. Widerstand so einstellen, dass Messfehler minimal wird. Kalibrierung bei 25 °C bleibt über 100 °C genau (Fehler <1 °C).

Bevorzugter Vorwärtsstrom: 5 mA (Max 10 mA). Impedanz <1 Ω (Datenblatt) für Strombegrenzung.

Wichtig: Vorwärtsstrom <10 mA begrenzen, um Bauelement und Peripherie zu schützen.

Optimaler Betriebsstrom der Schaltung: 1 mA.

Großer Vorteil: Numerischer Ausgang – kein Komparator-Schalter nötig. Sensorausgang geht direkt als Code in den Mikrocontroller. Analog-Pin-Einlesung liefert direkt verwertbaren Wert ohne Buffer.

Kabellänge: Signalverlust proportional zu Leitungsquerschnitt. Bei korrektem Querschnitt bis 100 m kabellos möglich. Bei wenigen Metern vernachlässigbar.

LM335 ist kurzschlussempfindlich. Empfehlung: Klebeschrumpfschlauch für thermische Isolierung und Wasserdichtigkeit. Alle drei Pins isolieren. Alternativ: Klemmung an Kupferstab.

Anwendungen des LM335

Abb. 5: Klimanlagen-Reparatur

• Heizung, Lüftung, Klimatechnik (HVAC)
• Netzteile / Stromversorgungssysteme
• Temperaturüberwachung in Batteriemanagementsystemen (BMS)
• Elektrogeräte

Fazit

Der LM335 ist ein hochgenauer, vielseitiger Sensor mit simpler Schaltungstechnik – ideal für Temperaturmessaufgaben. Kein aufwendiges Interface, linearer Ausgang.

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