Meetprincipe
2
Werking en systeemopbouw
Weerstandsthermometer (RTD)
Deze weerstandsthermometers gebruiken een Pt100 temperatuursensor conform IEC 60751. De
temperatuursensor is een temperatuurgevoelige platina meetweerstand met een weerstand van 100
Ω at 0 °C (32 °F) en een temperatuurcoëfficiënt van α = 0,003851 °C
Er bestaan twee verschillende typen platina weerstandsthermometers:
• Draadweerstand (Wire Wound, WW): hier bevindt zich een dubbele wikkeling van haarfijne,
zuivere platinadraden in een keramische drager. Deze drager wordt aan de boven- en onderkant
met een karmische beschermlaag gesealed. Dergelijke weerstandsthermometers maken niet alleen
metingen mogelijk die uiterst reproduceerbaar zijn, maar zorgen ook voor een goede stabiliteit
over langere termijn van de weerstands-/temperatuurkarakteristiek binnen temperatuurbereiken
tot 600 °C (1 112 °F). Dit type sensor is relatief groot qua afmetingen en relatief gevoelig voor
trillingen.
• Dunnefilm platina weerstandsthermometers (TF): Een zeer dunne, ultrazuivere platina laag,
circa 1 μm dik, wordt onder vacuüm opgedampt op een keramisch substraat en dan
fotolithografisch gestructureerd. De geleidende platina banen die zo worden gevormd, vormen de
meetweerstand. Aanvullende dek- en passiveringslagen worden opgebrachte en beschermen de
dunne platina laag betrouwbaar tegen vervuiling en oxidatie, zelfs bij hoge temperaturen.
De voordelen van dunnefilm-temperatuursensoren ten opzichte van draadweerstanden zijn de
kleinere afmetingen en de betere trillingsbestendigheid. Een relatief lage afwijking van de
weerstand/temperatuurkarakteristiek van de standaard karakteristiek van IEC 60751 is vaak
waarneembaar bij TF-sensoren bij hoge temperaturen. Daarom kunnen de grenswaarden van
tolerantiecategorie A conform IEC 60751 alleen worden aangehouden met TF-sensoren voor
temperaturen tot maximaal circa 300 °C (572 °F).
Thermokoppels (TC)
Thermokoppels zijn relatief eenvoudige, robuuste temperatuursensoren welke het Seebeck-effect
gebruiken voor de temperatuurmeting: wanneer twee elektrische geleiders bestaande uit
verschillende materialen op een bepaald punt worden verbonden, kan een zwakke elektrische
spanning worden gemeten tussen de twee open geleideruiteinden wanneer de geleiders aan een
thermische gradiënt worden blootgesteld. Deze spanning wordt de thermo-elektrische spanning of
elektromotorische kracht (EMF) genoemd. De grootte daarvan hangt af van het type van de
geleidermaterialen en het temperatuursverschil tussen het "meetpunt" (de verbinding van de twee
geleiders) en het "referentiepunt" (de open geleideruiteinden). Thermokoppels meten primair alleen
verschillen in temperatuur. De absolute temperatuur op het meetpunt kan hieruit worden afgeleid
wanneer de bijbehorende temperatuur op het referentiepunt bekend is of afzonderlijk wordt
gemeten en gecompenseerd. De materiaalcombinaties en de bijbehorende thermo-elektrische
spanning/temperatuur-karakteristieken van de meest gebruikelijke typen thermokoppel zijn
gestandaardiseerd in de IEC 60584 en ASTM E230/ANSI MC96.1 normen.
Omnigrad S TR62, TC62
-1
.
Endress+Hauser