Bei der Temperaturmessung ist die Wahl des Sensors eine der wichtigsten Entscheidungen, die getroffen werden muss. Thermoelemente (TCs) und Widerstandstemperaturdetektoren (RTDs) werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt. RTDs haben sich seit Jahrzehnten in der Prozessindustrie bewährt und funktionieren nach dem Prinzip, dass der elektrische Widerstand des Sensormetalls mit steigender Temperatur zunimmt. Diese Widerstandsänderung wird gemessen und in Temperaturmesswerte umgewandelt.
Erklärt: RTD - Widerstands-Temperaturmessfühler
Funktionsprinzip der Widerstandstemperaturmessung: Temperaturerfassung auf der Grundlage des Widerstands
Verschiedene RTD-Sensortechnologien
Patentierte Endress+Hauser Pt100 Sensoren: iTHERM QuickSens, iTHERM StrongSens, iTHERM TrustSens
Erklärt: RTD - Widerstands-Temperaturmessfühler
Funktionsprinzip der Widerstandstemperaturmessung: Temperaturerfassung auf der Grundlage des Widerstands
Verschiedene RTD-Sensortechnologien
Patentierte Endress+Hauser Pt100 Sensoren: iTHERM QuickSens, iTHERM StrongSens, iTHERM TrustSens
Vorteile
- Hohe Genauigkeit über einen weiten Temperaturbereich
- Nahezu lineares Ansprechverhalten, daher einfach zu kalibrieren und zu interpretieren
- Geeignet für einen moderaten Temperaturbereich: -200°C (300°F) bis +850°C (1562°F)
- Gute Langzeitstabilität und Wiederholbarkeit
- Geringer Selbsterhitzungseffekt, was zu minimalen Messfehlern führt
Was sind RTDs?
Typen von Widerstands-Sensoren
Ein RTD-Sensor besteht in der Regel aus einem Draht aus einem reinen Metall wie Platin, Nickel oder Kupfer. Er ist entweder als Dünnschichtsensor erhältlich, bei dem der Draht in einen Keramikkörper eingebettet ist, oder als Draht, der in einer Spiralform um eine Glas- oder Keramikspule gewickelt ist. Die am häufigsten verwendeten RTDs sind Pt100-Sensoren aus Platin (Industriestandard). Die 100 in Pt100 steht für den Nennwiderstand von 100 Ohm bei 0°C (32°F).
Der Pt100-Sensor wird auch als PTC bezeichnet, was für einen "positiven Temperaturkoeffizient" steht und bedeutet, dass der Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Ein Pt100-Widerstandsthermometer eignet sich für die Messung von Temperaturen zwischen -200°C (300°F) und +850°C (1562°F), je nach Sensor und Ausführung. Es ist wichtig zu beachten, dass RTD-Sensoren nicht einer idealen linearen Temperatur-Widerstands-Kurve folgen, außerdem wird der RTD leider mit steigender Temperatur weniger linear. Durch den Einsatz von Temperaturtransmittern können diese Nichtlinearitäten kompensiert werden. Endress+Hauser hat innovative, patentierte Sensortechnologien entwickelt, wie den iTHERM StrongSens mit höchster Vibrationsfestigkeit, den schnell ansprechenden Sensor iTHERM QuickSens und den iTHERM TrustSens mit Selbstkalibrierungsfunktion. Endress+Hauser RTD-Geräte erfüllen standardmäßig die IEC 60751 Genauigkeitsklasse A.
Das richtige Sensorelement für Ihre Anwendung
Mehrere Faktoren beeinflussen die Wahl zwischen TC- und RTD-Thermometern. Alle hängen von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab.
- Genauigkeit: RTDs sind im Allgemeinen genauer als TCs, insbesondere in niedrigeren Temperaturbereichen
- Temperaturbereich: TCs eignen sich für Messungen bei höheren Temperaturen, während RTDs normalerweise für Messungen bei niedrigeren Temperaturen verwendet werden
- Reaktionszeit: TCs sprechen normalerweise schneller an als RTD-Thermometer
- Langlebigkeit: TCs können härteren Umgebungsbedingungen (Druck, Vibration, korrosive Umgebung usw.) standhalten als RTDs
- Kosten: Im Allgemeinen sind TCs preiswerter als RTD-Temperatursensoren
- Verlässlichkeit: TCs sind anfälliger für elektromagnetische Störungen als RTDs
- Materialauswahl: Im Vergleich zu RTD-Temperatursensoren bieten TCs nur eine begrenzte Anzahl von Optionen für die spezifischen Temperaturbereiche
