1 Ãberblick über die Sensorik
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110 3.3 Resistive Temperatursensoren 3.3.6 Temperaturmessung mit resistiven Sensoren 111<br />
3.3.6 Temperaturmessung mit resistiven Sensoren<br />
Bei einer stromführenden Messung (im Gegensatz zu der [fast] stromlosen Messung bei<br />
Thermoelementen) führt der Spannungsabfall über den Meßleitungen (Bild 3.3.5-1) immer<br />
zu einem mehr oder weniger großen Meßfehler.<br />
c) 3-Leitertechnik mit Wheatstonescher Meßbrücke:<br />
Die Widerstände der Meßleitungen heben sich wegen der Brückenschaltung gegenseitig<br />
auf (Nachteile: wie b), ein Vorteil gegenüber a) und b) ist <strong>die</strong> geringe Anzahl<br />
der Meßleitungen)<br />
Durch eine stromlose Messung des Sensorwiderstands kann <strong>die</strong>ser Meßfehler umgangen<br />
werden, hierfür ist aber eine aufwendigere 3-Leiter- oder 4-Leiter-Technik (Bild<br />
3.3.5-2) erforderlich.<br />
Die Vor- und Nachteile der resistiven Temperatursensoren lassen sich wie folgt zusammenfassen:<br />
Nachteil allgemein: Selbstaufheizung<br />
Bild 3.3.6-1 2-Leitertechnik :<br />
Bei resistiven Sensoren führen der Widerstand der Meßleitungen und dessen Temperaturkoeffizient<br />
zu einem Meßfehler.<br />
Metallwiderstände<br />
Vorteile: – meist sehr langzeitstabil und genau (gute Eichfähigkeit)<br />
– gute Linearität<br />
Nachteile: – kostenaufwendig<br />
– wegen Gehäusetechnik meist langsam<br />
– Spannungsversorgung erforderlich<br />
– meist niedriger Widerstand, daher 3- bis 4-Leitertechnik erforderlich<br />
Bild 3.3.6-2<br />
Bestimmung des Sensorwiderstandes durch eine (stromlose) Spannungmessung in<br />
Mehrleitertechnik<br />
a) 4-Leitertechnik mit Spannungs-Meßleitungen am Sensorwiderstand<br />
b) 4-Leitertechnik mit Wheatstonescher Meßbrücke<br />
(Nachteile: Es sind drei Brückenwiderstände mit abgestimmten Temperaturkoeffizienten<br />
erforderlich)<br />
Halbleiterwiderstände<br />
Vorteile: – sehr kostengünstig<br />
– großer Meßwiderstand realisierbar<br />
– große Empfindlichkeit realisierbar<br />
Nachteile: – nichtlinear<br />
– wegen Gehäusetechnik meist langsam<br />
– Spannungsversorgung erforderlich<br />
Keramikwiderstände<br />
Vorteile: – sehr kostengünstig<br />
– großer Meßwiderstand<br />
– große Empfindlichkeit<br />
– ohne Gehäuse realisierbar, daher hohe Meßgeschwindigkeit<br />
Nachteile: – nichtlinear<br />
– teilweise große Streuung<br />
– Spannungsversorgung erforderlich<br />
– Ausführungen ohne Gehäuse mechanisch anfällig<br />
H. Schaumburg: Band 3 – Sensoren 31.5.2007 31.5.2007 H. Schaumburg: Band 3 – Sensoren