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Thermometer

3.- Kalibrierservice
 

Ein Widerstandsthermometer ist ein Thermometer, bei dem die Temperatur nicht anhand der Längen- oder Volumenänderung eines Stoffes gemessen wird, sondern über die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes.

Platin-Widerstandsthermometer können je nach Ausführung für den Temperaturbereich  
-250°C bis + 1000 °C verwendet werden.

Je nach Anwendung befindet sich das Platin in Draht- oder Schichtform auf einem gläsernen oder keramischen Träger und ist für industriellen Einsatz meist von einem Schutzrohr aus korrosions- und hitzefestem Material umhüllt.

Bei niedrigeren Temperaturen ist dies eher ein Metallrohr, bei höheren Temperaturen kommt ebenfalls Keramik zum Einsatz.

Halbleiter-Widerstandsthermometer arbeiten oft mit Silizium-Thermistoren, wobei die Fertigungstechnologie auf eine möglichst steile, lineare Kennlinie abzielt.

Während Platin-Widerstände untereinander austauschbar sind, ist dies bei Thermistoren oft nicht der Fall, da die Exemplarstreuungen der Absolutwerte und der Kennlinien zu stark sind.

Reine Metalle zeigen stärkere Widerstandsänderungen als Legierungen und haben einen relativ konstanten Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes.

Für präzise Messungen verwendet man Edelmetalle (meist Platin), da diese besonders wenig Alterung zeigen, und da die Thermometer daraus mit geringen Toleranzen zu fertigen sind.

Der Widerstand kann jedoch auch aus Keramik (gesinterte Metalloxide) oder Halbleitern bestehen, womit sich sehr viel höhere Temperaturkoeffizienten als mit Metallen und damit auch viel höhere Empfindlichkeiten erzielen lassen.

Man bezeichnet diese Widerstände als Thermistoren, wobei zwischen Heißleitern (NTC-Widerstände) und Kaltleitern (PTC-Widerstände) unterschieden wird.

Zur Widerstandsmessung muss der Widerstand von einem konstanten Strom durchflossen werden. Die anliegende Spannung ist ein leicht messbares, dem Widerstand proportionales Signal.

Häufig misst man allerdings nicht diese Spannung, sondern nur ihre Änderung gegenüber einem Anfangswert mittels einer differenz-bildenden Schaltung (Wheatstone-Brücke).

Um den Fehler durch Eigenerwärmung gering zu halten, muss der Messstrom möglichst gering sein, beim Pt100 typisch 1mA.

In industriellen Anlagen sind häufig gewisse Entfernungen zwischen Sensor und Messumformer zu überbrücken mit entsprechend langen Zuleitungen.

Um die Einflüsse der Widerstände der Leitungen auf den Messwert zu vermeiden, werden Platin-Widerstandssensoren auch mit Drei- oder Vier-Leiteranschluss gefertigt.

Dadurch wird eine getrennte Zuführung des Messstromes möglich bzw. der Zuleitungsfehler kann kompensiert werden.

Im Außen-Bereich ist die Installation mit 3 oder 4 Leitern unbedingt anzuraten.




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