Vergleich zweier (RTD)Temperaturfühler sonden
Funktionsvergleich von drahtgewickelten Widerstandsthermometern und Dünnschicht-Widerstandsthermometern (PT100, PT1000).
Ein Temperaturdetektor (RTD) ist ein Temperatursensor, oft auch Widerstandsthermometer genannt. Sein Funktionsprinzip basiert auf Änderungen des Metallwiderstands, die durch Temperaturänderungen verursacht werden. RTDs werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und sind aufgrund ihrer Genauigkeit, Benutzerfreundlichkeit, Wiederholbarkeit und Kosten anderen Arten von Temperatursensoren überlegen.
Temperatursensoren werden in verschiedenen Haushalts- und Industrie anwendungen eingesetzt. Widerstandsthermometer werden am häufigsten für Temperaturmessungen von -200 °C bis 600 °C verwendet, wobei einige Sensoren für den Betrieb bei Temperaturen bis zu 1000 °C ausgelegt sind. Temperaturdetektoren können eine Vielzahl von Widerstandselementmaterialien verwenden.
1. Die beiden am häufigsten verwendeten Sensortypen:
1. Drahtgewickelter RTD
Dieser RTD-Typ verfügt über einen Draht mit kleinem Durchmesser, meist Platin, der in eine Spule gewickelt ist, die in einem Keramik-/Glasisolator untergebracht ist. An diese Platinspule sind Verlängerungsdrähte angelötet, die bis zur Außenseite des Isolators reichen. Im Vergleich zu Dünnschicht sensoren ist dieser Sensortyp länger und empfindlicher. Drahtgewickelte Widerstandsthermometer weisen über einen größeren Temperaturbereich eine gute Genauigkeit auf.
2. Dünnschicht-RTD-Komponenten
Dünnschicht komponenten werden durch Abscheiden einer sehr dünnen Schicht aus widerstandsfähigem Platinmetall auf einem Keramiksubstrat hergestellt. Dieser Film wird dann mit Epoxidharz oder Glas beschichtet, was zum Schutz des aufgebrachten Films beiträgt und außerdem als Spannungsentlastung für die externen Anschlüsse dient. Dieser RTD-Typ bietet eine bessere Leistung bei Vibration anwendungen und Feld temperatur messungen.
Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Kosteneffizienz sind Dünnschicht sensoren der am weitesten verbreitete Sensortyp. RTDs können auch anhand des Widerstand element materials unterschieden werden. Sie werden üblicherweise als Pt100, P1000, Ni120, Cu100 usw. bezeichnet. Dabei geben die Buchstaben das Material des Bauteils und die Zahlen den Widerstandswert bei null Grad Celsius an. Ein Pt100-Element hat also ein Platin-Widerstand element mit einem Widerstand von 100 Ω bei 0 °C und ein Ni120-Element hat ein Nickelelement mit einem Widerstand von 120 Ω bei 0 °C.
2. Jedes Materialelement hat seine eigenen Vorteile und Einschränkungen:
Platin ist das am häufigsten verwendete Element und verfügt über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Langzeitstabilität und einen größeren Temperaturbereich von -200 °C bis 1000 °C. Allerdings ist Platin ein Nobelmetall und diese Sensoren sind im Vergleich zu anderen Sensoren teurer.
Nickel elemente sind im Vergleich zu Platin elementen billiger, haben einen höheren Widerstand bei 0 °C und bieten aufgrund des hohen Widerstandsverhältnisses eine höhere Empfindlichkeit. Allerdings haben sie einen begrenzten Temperaturbereich von -80 °C bis 260 °C und altern schneller.
Im Vergleich zu anderen Elementen weist Kupfer einen hervorragenden linearen Temperaturwiderstand auf und ist ein kostengünstiges Material. Allerdings weist es eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf und sein Einsatz ist auf einen Temperaturbereich von -200 °C bis 260 °C beschränkt.
Ein Temperaturdetektor (RTD) ist ein Temperatursensor, oft auch Widerstandsthermometer genannt. Sein Funktionsprinzip basiert auf Änderungen des Metallwiderstands, die durch Temperaturänderungen verursacht werden. RTDs werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und sind aufgrund ihrer Genauigkeit, Benutzerfreundlichkeit, Wiederholbarkeit und Kosten anderen Arten von Temperatursensoren überlegen.
Temperatursensoren werden in verschiedenen Haushalts- und Industrie anwendungen eingesetzt. Widerstandsthermometer werden am häufigsten für Temperaturmessungen von -200 °C bis 600 °C verwendet, wobei einige Sensoren für den Betrieb bei Temperaturen bis zu 1000 °C ausgelegt sind. Temperaturdetektoren können eine Vielzahl von Widerstandselementmaterialien verwenden.
1. Die beiden am häufigsten verwendeten Sensortypen:
1. Drahtgewickelter RTD
Dieser RTD-Typ verfügt über einen Draht mit kleinem Durchmesser, meist Platin, der in eine Spule gewickelt ist, die in einem Keramik-/Glasisolator untergebracht ist. An diese Platinspule sind Verlängerungsdrähte angelötet, die bis zur Außenseite des Isolators reichen. Im Vergleich zu Dünnschicht sensoren ist dieser Sensortyp länger und empfindlicher. Drahtgewickelte Widerstandsthermometer weisen über einen größeren Temperaturbereich eine gute Genauigkeit auf.
2. Dünnschicht-RTD-Komponenten
Dünnschicht komponenten werden durch Abscheiden einer sehr dünnen Schicht aus widerstandsfähigem Platinmetall auf einem Keramiksubstrat hergestellt. Dieser Film wird dann mit Epoxidharz oder Glas beschichtet, was zum Schutz des aufgebrachten Films beiträgt und außerdem als Spannungsentlastung für die externen Anschlüsse dient. Dieser RTD-Typ bietet eine bessere Leistung bei Vibration anwendungen und Feld temperatur messungen.
Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Kosteneffizienz sind Dünnschicht sensoren der am weitesten verbreitete Sensortyp. RTDs können auch anhand des Widerstand element materials unterschieden werden. Sie werden üblicherweise als Pt100, P1000, Ni120, Cu100 usw. bezeichnet. Dabei geben die Buchstaben das Material des Bauteils und die Zahlen den Widerstandswert bei null Grad Celsius an. Ein Pt100-Element hat also ein Platin-Widerstand element mit einem Widerstand von 100 Ω bei 0 °C und ein Ni120-Element hat ein Nickelelement mit einem Widerstand von 120 Ω bei 0 °C.
2. Jedes Materialelement hat seine eigenen Vorteile und Einschränkungen:
Platin ist das am häufigsten verwendete Element und verfügt über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Langzeitstabilität und einen größeren Temperaturbereich von -200 °C bis 1000 °C. Allerdings ist Platin ein Nobelmetall und diese Sensoren sind im Vergleich zu anderen Sensoren teurer.
Nickel elemente sind im Vergleich zu Platin elementen billiger, haben einen höheren Widerstand bei 0 °C und bieten aufgrund des hohen Widerstandsverhältnisses eine höhere Empfindlichkeit. Allerdings haben sie einen begrenzten Temperaturbereich von -80 °C bis 260 °C und altern schneller.
Im Vergleich zu anderen Elementen weist Kupfer einen hervorragenden linearen Temperaturwiderstand auf und ist ein kostengünstiges Material. Allerdings weist es eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf und sein Einsatz ist auf einen Temperaturbereich von -200 °C bis 260 °C beschränkt.
