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So funktioniert Industrielle Temperatur Messtechnik

Das Messprinzip

Beim Widerstandsthermometer wird ein temperaturabhängiger Widerstand als Messfühler verwendet. Mit Hilfe einer Brückenschaltung wird z.B. die Widerstandsänderung in ein elektrisches Signal umgewandelt.

Die Vorteile gegenüber Thermopaaren sind in erster Linie ein wesentlich höheres elektrisches Signal, eine weitgehend lineare Kennlinie und die höhere Langzeitstabilität. Darüber hinaus ist keine Vergleichsstelle notwendig. Als Nachteil schlägt allerdings ein maximaler Temperaturbereich bis nur ca. 800 °C zu buche.

Die Messwiderstände

Diese werden vorwiegend aus Nickel oder Platin gemäß DIN 43762 1986-3 hergestellt. Je nach Nennwert (Widerstandswert bei 0 °C) spricht man von Pt/Ni100, Pt/Ni500 oder Pt/Ni1000 Sensoren. Der Zahlenwert gibt dabei den Widerstandswert in Ohm an. Nickel-Sensoren sind zwar preiswerter und haben eine höhere Messgrößenempfindlichkeit als Platin-Sensoren, jedoch auch die folgenden Nachteile:

  • Geringerer Temperaturbereich
  • Schlechtere Korrosionsbeständigkeit
  • Schlechtere Genauigkeit bzw. Linearität
  • Sind aufwendiger herzustellen

Typ. Messbereich Platin-Thermometer: -200 °C ... +850 °C
Typ. Messbereich Nickel-Thermometer: -60 °C ... +240 °C

Fast in allen Anwendungsbereichen universell einsetzbar, speziell bei Anforderungen nach

  • Temperaturbereichen bis 800 °C
  • Vibrationsfestigkeit
  • Langzeitstabilität
  • Hoher Robustheit
  • Hoher Genauigkeit

Widerstandsthermometer sind hinsichtlich ihrer Gehäusebauformen in einer Vielzahl von Ausführungen verfügbar. Einige davon sind durch Normen beschrieben bzw. festgelegt.

Widerstandsthermometer finden unter anderem Anwendung in folgenden Branchen:

  • Chemische Industrie
  • Petrochemische Industrie
  • Pharmazeutische Industrie
  • Energiewirtschaft
  • Maschinenbau
  • Nahrungs- und Genussmittelindustrie
  • Bergbau

Die Anschlussarten

Setzt man Widerstandsthermometer zur Temperaturmessung ein, muss bedacht werden, dass das Messergebnis durch den Widerstand der gewählten Zuleitung beeinflußt wird.

Man unterscheidet zwischen drei üblichen Schaltungen: Zwei-, Drei- und Vierleiterschaltung

Bei der Zweileiterschaltung wird der Zuleitungswiderstand komplett durch den Messkreis der Brückenschaltung erfasst. Bei modernen Regeleinrichtungen, in Zweileitertechnik, kann der Einfluss des Leitungswiderstandes durch einen Abgleichwiderstand kompensiert werden.
Bei der Anwendung der Dreileiterschaltung wird der Zuleitungswiderstand eliminiert (Wheatstone Messbrücke).
Die exaktesten Messungen sind mit der Vierleiterschaltung möglich, da bei dieser Anschlussart weder der Zuleitungswiderstand noch die Umgebungstemperatur der Anschlussleitungen einen Einfluss ausüben.

LÜTZE Temperaturwandler der LCIS- und LCON-Serie übernehmen wichtige Funktionen

Neben der galvanischen Trennung von Signalen zwischen rauer Industrieumgebung und nach geschalteter Elektronik, übernehmen die LÜTZE-Temperaturwandler die Kompensation von Potenzialdifferenzen, hervorgerufen durch z.B. großen Entfernungen. Außerdem ermöglichen die LÜTZE-Komponenten die Konvertierung der kleinen Messsignale in Normsignale.

Zusätzlich bieten die Temperaturwandler der LCON-Serie die Parametrierung über FDT/DTM, welche eine flexible Anpassung an verschiedenste Sensoren und Applikationen über Software ermöglicht.