Thermoelektrische
Sensoren
An der Berührungsstelle
zweier verschiedener Metalle wird bei Temperaturänderung eine
Thermospannung erzeugt. Die Höhe der Kontaktspannung ist proportional
dem Temperaturunterschied zwischen der Schweißstelle zu dem prüfenden
Medium und der auf konstanter Temperatur gehaltener Vergleichsstelle.
Dabei handelt es sich vorwiegend um schmelzendes Eis mit der Temperatur
0°C.
Die Größe der
temperaturdifferenzabhängigen Thermospannung hängt von den jeweils
verwendeten Werkstoffkombinationen die als Thermopaare bezeichnet werden
ab. Sie ist das Produktes Seebeck-Koeffzienten und der
Temperaturdifferenz.
Bekannte Paare
sind Kupfer mit Konstantan mit einem Temperaturbereich bis 500°C und
Eisen-Konstantan bis 1000°C. Die Thermospannungen liegen bei den
verschiedenen Thermopaaren von 1 µV bis 100 µV/°C.
Z. Bsp. beträgt sie bei Eisen-Konstantan 57,778 µV/°C.
Thermoelemente
gibt es für Messungen von -100°C bis 1500°C. Sie eignen sich
besonders für hohe Temperaturmessungen. Sie sind aktive Sensoren und
benötigen daher keine Hilfsspannung.
Mit einer kleinen
Schaltung wird auf elektronischem Weg eine temperaturabhängige Spannung
erzeugt, die der Spannung eines Referenzfühlers bei 0° entspricht. Das
Messergebnis ist deshalb von der Raumtemperatur unabhängig. Diese
Spannungsquelle wird als Cold Junction Compensator (Eispunktreferenz)
bezeichnet und liefert eine Ausgangsspannung von 0 Volt bei 0°C.
