Der Thermistor-Temperatursensor ist ein Sensorthermometer, das das Prinzip nutzt, dass sich der Widerstandswert eines Leiters oder Halbleiters mit der Temperatur ändert, um die Temperatur zu messen. Es wird häufig in der Industrie, der wissenschaftlichen Forschung, der Medizin und anderen Bereichen eingesetzt und zeichnet sich durch hohe Messgenauigkeit, gute Stabilität und hohe Zuverlässigkeit aus. Thermistor-Temperatursensoren bestehen normalerweise aus empfindlichen Elementen (wie Platin, Kupfer und anderen Metallen), Verbindungsdrähten und Anzeigeinstrumenten. Sie können auch an Temperaturtransmitter angeschlossen werden, um die Temperatur in ein Standardstromsignal umzuwandeln.
Das Funktionsprinzip des Thermistor-Temperatursensors basiert auf der Eigenschaft, dass sich der Widerstand von Metallleitern mit der Temperatur ändert. Wenn die Temperatur eines Metallleiters steigt, verstärken sich die Schwingungen der darin enthaltenen Atome oder Moleküle, wodurch die Bewegung der Elektronen im Leiter behindert wird und sich dadurch der Widerstandswert erhöht. Umgekehrt sinkt der Widerstandswert, wenn die Temperatur sinkt. Durch Messung des Widerstandswertes des Materials kann der entsprechende Temperaturwert berechnet werden.
1. Messbereich
Temperaturbereich -200℃ bis +850℃ (einige hochpräzise Modelle können -200℃ bis 1000℃ erreichen)
Geeignet für die Messung niedriger Temperaturen, der niedrigste Wert kann 1 K erreichen
2. Genauigkeit
Messgenauigkeit ±0,1℃ (Platin-RTD, z. B. PT100)
Die Genauigkeit von RTDs verschiedener Materialien und Designs variiert, und die Genauigkeit von Kupfer-RTDs kann ±1℃ betragen
3. Materialien für empfindliche Elemente
-Platin (Pt): Eines der am häufigsten verwendeten Materialien mit guten Temperatureigenschaften und Stabilität; gängige Modelle sind PT10 und PT100
-Kupfer (Cu): Geeignet für niedrigere Temperaturbereiche, z. B. -50℃ bis 150℃
-Nickel (Ni): Der Messbereich ist enger, aber die Genauigkeit ist höher, geeignet für bestimmte Anwendungen
4. Verkabelungsmethode
- Zweileitersystem: Einfach, aber mit geringer Genauigkeit, geeignet für Fälle mit geringen Anforderungen an die Messgenauigkeit
- Dreileitersystem: Wird häufig in der industriellen Prozesssteuerung verwendet und kann den Einfluss des Leitungswiderstands wirksam beseitigen
- Vierleitersystem: Die erste Wahl für eine hochpräzise Temperaturerfassung, die den Einfluss des Leitungswiderstands vollständig eliminieren kann
5. Ausgangssignal
- Standardstromsignal: z. B. 4–20 mA, praktisch für die Übertragung über große Entfernungen und die Integration in Steuerungssysteme
- Digitales Signal: Einige High-End-Modelle bieten digitale Schnittstellen (wie I2C, SPI), was für die Kommunikation mit Computern oder intelligenten Messgeräten praktisch ist
6. Elektrische Eigenschaften
- Widerstandswert: Beispielsweise beträgt der Widerstandswert von PT100 bei 0℃ 100Ω
- Versorgungsspannung: Normalerweise Gleichspannung, der Bereich hängt vom jeweiligen Modell ab, z. B. 2,7 V bis 5,5 V
- Stromverbrauch: Design mit geringem Stromverbrauch, einige Modelle verbrauchen im Standby-Modus weniger als 1 μA
7. Umweltanforderungen
Arbeitstemperaturbereich: Hängt vom jeweiligen Modell und der Anwendungsumgebung ab und deckt normalerweise einen weiten Temperaturbereich ab
Wasserdichtes, staubdichtes, korrosionsbeständiges Design, geeignet für raue Industrieumgebungen
8. Reaktionszeit und Stabilität
-Reaktionszeit: Abhängig von der Struktur und den Messbedingungen des Sensors, mindestens 30 Minuten für statisches Gas und mindestens 5 Minuten für Flüssigkeit
-Stabilität: Die Fähigkeit, die Messgenauigkeit bei Langzeitarbeit aufrechtzuerhalten, wird normalerweise durch Materialien und Prozesse bestimmt
9. Größe und Installation
-Größe: Hängt vom spezifischen Modell und den Anwendungsanforderungen ab und reicht von kleinen Chips bis hin zu großen Baugruppentypen
-Installationsanforderungen: Es sollte an einem Ort mit gleichmäßigen Temperaturschwankungen installiert werden. Vermeiden Sie die Installation an Ventilen, Winkelstücken usw., um eine genaue Messung zu gewährleisten
Thermistor-Temperatursensoren werden häufig in verschiedenen industriellen Prozesssteuerungen, wissenschaftlichen Forschungsexperimenten, medizinischen Geräten, Lebensmittelverarbeitung, HVAC-Systemen, Brandschutz und anderen Bereichen eingesetzt. In der industriellen Produktion kann es direkt in Rohre, Wärmetauscher, Reaktoren und andere Geräte eingebaut werden, um Temperaturänderungen in Echtzeit zu überwachen und so Produktionssicherheit und Produktqualität zu gewährleisten. In medizinischen Geräten wird es in Thermometern, Blutanalysegeräten usw. verwendet, um die Temperatur menschlicher Körper oder biologischer Proben genau zu messen.
