Temperatursensor

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Temperatursensoren sind meist elektronische Bauelemente, die eine Temperatur in eine elektrische Größe umwandeln.

Beispiele:

Bauteile, die ihren Widerstand verändern:

• Heißleiter verringern ihren Widerstand bei Temperaturerhöhung, sie bestehen aus Keramik oder aus Silizium und heißen, wenn sie zu Messzwecken verwendet werden, auch Thermistor.
• Kaltleiter erhöhen ihren Widerstand bei Temperaturerhöhung.
  • Platin-Temperaturfühler mit z.B. 100 Ohm Widerstand bei 0°C (PT100) haben einen nahezu temperaturlinearen Widerstandsverlauf. Sie können zwischen -200 °C und +850 °C eingesetzt werden.
  • Silizium-Sensoren werden im Temperaturbereich von –50 °C bis +150 °C eingesetzt.
  • Keramik-Kaltleiter weisen bei einer materialspezifischen Temperatur einen starken Widerstandsanstieg auf. Sie können auch als selbstregelndes Heizelement oder als Thermosicherung verwendet werden. Dienen sie zu Messzwecken, heißen sie ebenfalls Thermistor.

Bauteile, die direkt ein verarbeitbares elektrisches Signal liefern:

• integrierte Halbleiter-Temperatursensoren (Festkörperschaltkreise) liefern
  • einen zu ihrer Temperatur proportionalen Strom (Beispiel: LM334 [1])
  • eine zu ihrer Temperatur proportionale Spannung (Beispiel: LM335 [2])
  • ein temperaturabhängiges digitales Signal (z.B. AD7314)

weitere Verfahren:

• Wärmefühler mit Schwingquarz als Messelement. Die Resonanzfrequenz des schwingenden Quarzes verändert sich abhängig von der Temperatur und kann sehr präzise gemessen werden.

• Thermoelemente wandeln eine Temperaturdifferenz durch den Seebeck-Effekt in eine elektrische Spannung um.

• pyroelektrische Materialien ändern die Ladungsträgerdichte an ihrer Oberfläche bei Temperaturschwankungen durch Veränderung der spontanen Polarisation. Einsatz in Pyrometern (Strahlungstemperatur-Messung im Mitleren Infrarot)

• Pyrometer arbeiten berührungslos und messen die Wärmestrahlung

• mechanisch arbeitende Temperaturschalter, z.B. Bimetallschalter, die durch Krümmung eines Bimetalles einen Schalter betätigen

• Curie-Effekt-Temperatursensoren bestehen aus einem Dauermagneten, der unterhalb der Curie-Temperatur an ferromagnetischem Material haftet und oberhalb dieser Temperatur abfällt und dabei einen Schalter betätigt. Je nach dem Abstand zwischen Magnet und Eisen schaltet der Sensor nach Abkühlung selbsttätig wieder ein oder muss zurückgestellt werden.

• faseroptische Temperatursensoren messen das Temperaturprofil entlang einer Glasfaser. Sie beruhen auf dem Raman-Effekt oder der temperaturabhängigen Änderung der Brechzahl in Faser-Bragg-Gitter-Sensoren (FBGS).

Andere Begriffe für Temperatursensoren sind: Wärmefühler, Temperaturfühler, Wärmesensor.

[Bearbeiten] Siehe auch

Wärmemengenzähler, Heizkostenverteiler, Thermografie, Energy Harvesting

[Bearbeiten] Weblinks

• Schulungsunterlagen (PDF); ifm electronic gmbh
• Widerstandskennlinien(PDF); FuehlerSysteme eNET International GmbH