Temperatuurmeting

Wat zijn temperatuursensoren?

Temperatuursensoren zijn elektronische componenten die een elektrisch signaal afgeven als maat voor temperatuur. Platina staat bekend als het weerstandsmateriaal voor temperatuursensoren in de industriële meettechniek. Tot de voordelen ervan behoren een hoge chemische bestendigheid, een betrekkelijk gemakkelijke bewerkbaarheid (vooral voor de productie van draad), de mogelijkheid van zeer zuivere weergave en de goede reproduceerbaarheid van de elektrische eigenschappen. Deze eigenschappen zijn volledig gespecificeerd in de Europese norm DIN EN 60 751. Hiermee is de platina meetweerstand, anders dan bij andere temperatuursensoren, universeel uitwisselbaar. De specificaties omvatten de temperatuursafhankelijkheid van de weerstand, die wordt gespecificeerd in een reeks basiswaarden, nominale waarden en in de bijbehorende referentietemperatuur inclusief toelaatbare grensafwijkingen. Het temperatuurbereik is in de norm gespecificeerd en loopt van -200 tot +850 °C.

Welke soorten temperatuursensoren zijn er (uitvoeringen)?

Het ontwerp van de platinasensor verschilt afhankelijk van het toepassingsgebied; in principe werd in het verleden onderscheid gemaakt tussen draadgewonden en dunne-film weerstanden. Terwijl dunne-film weerstanden altijd bestaan uit een platinalaag die op een keramisch substraat is aangebracht, kan de draadspiraal van draadgewonden weerstanden in glas zijn gesmolten of in poeder zijn ingebed. In de industrie worden dunne-film weerstanden het meest ingezet. De voorkeur wordt gegeven aan platina chip-temperatuursensoren met aansluitdraden of in SMD-uitvoering.

Hoe wordt een temperatuursensor opgebouwd? Wat zijn de verschillen?

In het geval van platina-chip temperatuursensoren met aansluitdraden zijn er verschillende uitvoeringen. De verschillen hebben te maken met de volgende eigenschappen:

  • materiaal van de aansluitdraad (zilver, platina, palladium, nikkel, verguld nikkel of vertind nikkel)
  • de verwerkingsmethode (zachtsolderen, hardsolderen, krimpen of lassen)
  • de toepassingstemperatuur (van -70°C tot max. + 600°C)


Er zijn niet zo veel verschillende versies van de platina-chip temperatuursensor in SMD uitvoering in vergelijking met sensoren met aansluitdraden. Het belangrijkste onderscheidende kenmerk is de plaatsing van het contactoppervlak. Dit kan worden geproduceerd als een rondom contact, als een eenzijdig contact of met een eenzijdig contact en een soldeerbare achterzijde. In vergelijking met ontwerpen met aansluitdraden zijn SMD-temperatuursensoren speciaal ontworpen voor automatische assemblage op printplaten in grootschalige productie.

Wat betekent de nominale waarde van een temperatuursensor?

Een temperatuursensor is verkrijgbaar in verschillende nominale waarden. Deze zijn gewoonlijk Pt100, Pt500 of Pt1000.


De nominale waarde of nominale weerstand R0 is de weerstandswaarde bij 0°C. Volgens DIN EN 60 751 is een waarde van 100 Ω gedefinieerd voor de nominale waarde en wordt daarom Pt100-weerstand genoemd. Veelvouden van deze waarde zijn ook toegestaan, zodat meetweerstanden met nominale waarden van 500 Ω en 1000 Ω worden aangeboden. Hun voordeel ligt in een hogere gevoeligheid, d.w.z. een grotere verandering van hun weerstand met de temperatuur (Pt 100: ca. 0,4 Ω/K; Pt 500: ca. 2,0 Ω /K; Pt 1000: 4,0 Ω /K).

Hoe nauwkeurig zijn temperatuursensoren?

De nauwkeurigheid van temperatuursensoren wordt onderverdeeld in zogenaamde tolerantieklassen of nauwkeurigheidsklassen. Er zijn 4 nauwkeurigheidsklassen: F0.1; F0.15; F0.3 en F0.6. Voor elke klasse wordt een maximumtolerantie of limietafwijking vastgesteld.

Nauwkeurigheidsklassen voor het meten van weerstanden:

For layer resistors

Limit deviationa

°C

Class

Scope

°C

F 0,1

   0 bis +150

± (0,1 + 0,0017|t|)

F 0,15

-30 bis +300

± (0,15 + 0,002|t|)

F 0,3

-50 bis +500

± (0,3 + 0,005|t|)

F 0,6

-50 bis +600

± (0,6 + 0,01|t|)

a|t|= absolute value of the temperature in °C without consideration of the sign


Waar worden temperatuursensoren in de industrie gebruikt?

Platina-chip sensoren met nominale waarde Pt100, maar ook Pt1000 en Pt500, worden normaliter niet rechtstreeks gebruikt voor temperatuurmeting in industriële processen. Zij worden toegepast in oneindig veel varianten van temperatuursensoren die geschikt zijn voor industrieel gebruik, de zogenaamde weerstandstemperatuursensoren.

Hoe worden temperatuursensoren in weerstandsthermometers ingezet?

In deze video krijgt u een overzicht van de opbouw en werking van weerstandstemperatuursensoren