Thermoelement
Ein Thermoelement ist ein Sensor, der aus zwei miteinander verlöteten leitenden Leitern mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht. Die Messung erfolgt aufgrund der Bildung einer thermischen elektromotorischen Kraft (Spannung), die zwischen den Leitern erzeugt wird. Abhängig von der kalten oder heißen Quelle ändert der Strom am Sensor seine Richtung zwischen einem positiven oder negativen Wert. Der Sensor erfordert keine besonderen Einstellungen, Sie müssen lediglich die Messwerte mit einem Referenzgerät überprüfen.
Der Messbereich des Sensors variiert zwischen -270 und 2500 Grad und hängt von den verwendeten Leitern in den Legierungen ab. Beispielsweise ist die Wolfram-Rhenium-Legierung in einem Thermoelement in der Lage, Temperaturen bis zu 2500 Grad Celsius zu messen.
Der Nachteil des Sensors ist das kleine Ausgangssignal, das das Vorhandensein eines elektronischen Verstärkers und Signalwandlers erfordert. Die Messgenauigkeit hängt von der Gerätegröße ab; bei falscher Wahl beträgt der Temperaturfehler 2,5-4 Grad Celsius.
Thermoelemente werden häufig in den folgenden Branchen eingesetzt:
- in der wissenschaftlichen Forschung und Medizin;
- in der Industrie (Herstellung von Metallprodukten);
- in automatisierten Steuerungssystemen (CNC-Maschinen).
Thermistor
Ein Thermistor ist ein Halbleiterbauelement, das nach dem Prinzip des variablen Widerstands arbeitet.
Bei Temperaturänderungen ändert sich je nach gewähltem Sensortyp sein Innenwiderstand. Es gibt zwei Varianten dieses elektrischen Halbleiters:
- NTC-Thermistor (Widerstand sinkt mit steigender Temperatur);
- PTC-Thermistor (Widerstand steigt mit der Temperatur).
Unter den Merkmalen des Sensors kann man seine Genauigkeit bei der gemessenen Temperatur hervorheben. Der Thermistorfehler beträgt nur 0,05 Grad Celsius.
Messbereich: von -50° bis +300 Grad in jedem Messintervall.
Nachteile des Sensors:
- Mit zunehmender Temperatur nimmt die Lebensdauer ab. Der Hersteller gibt eine Garantie von bis zu 1000 Betriebsstunden;
- Für genaue Messwerte ist eine Kalibrierung mit einem Referenzmessgerät erforderlich.
Zusammenfassend
Die Genauigkeit der Temperaturmessungen ist bei Thermistorsensoren sicherlich höher, Thermoelemente können jedoch einen größeren Messbereich vorweisen. Das Material, aus dem ein Thermistor besteht, verschlechtert sich mit der Zeit, während Thermoelemente viel länger halten.
Sensoren verfügen über unterschiedliche Methoden zur Temperaturbestimmung. Jeder Typ erfordert ein eigenes Gerät oder einen eigenen Controller, mit dem Sie die Messwerte steuern können.
Als Hauptauswahlkriterium kann der Messbereich angesehen werden. Wenn die Temperatur die Schwelle von 300 Grad überschreitet, sollte ein Thermoelement verwendet werden. Ansonsten macht es keinen Sinn, zu viel zu bezahlen, man kommt mit günstigen Wärmewiderständen aus, da ein Thermoelement eine Größenordnung mehr kostet.
