Thermoelemente allg. Fragen

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

in Vorbereitung auf ein Praktikum welches Termperaturmessung mittels Widerstandsthermometer bzw. Thermoelemente behandelt, sind mir einige Fragen untergekommen.

Beim Thermoelement: wie wird die zu messende Temperatur am genauesten, in Bezug auf die Vergleichstemperatur: ich würde da mal tippen, mit ner Kompensationsdose, mit Verwendung eines Dewargefäßes was z.B. Eiswasser konstant auf 0°C hält werden die Messungen am genauesten. Eine rechnerische Korrektur halte ich für nicht möglich oder?

dann wieder zum Thermoelement: Wie ändert sich die Temperaturanzeige, wenn das Kabel zw. Messstelle und Messumformer (in 2 Leiter-Technik) verlängert wird?

und nochmal zum Thermoelement: Wie ändert sich Temperaturanzeige, wenn Leitung zw. Vergleichsstelle und Drehspulmesswerk verlängert wird.

Bei den 2 letztgenannten Fragen wüsste ich nicht, wie sich eine Änderung der Länge der Kabel auswirkt. Sicherlich wird ein größerer Widerstand, durch die KAbel bedingt, entstehen…hat jemand nen Tipp ob und wie sich das für die 2 Fälle auswirkt?

#2

Hallo Fragewurm,

Beim Thermoelement: wie wird die zu messende Temperatur am
genauesten, in Bezug auf die Vergleichstemperatur: ich würde
da mal tippen, mit ner Kompensationsdose, mit Verwendung eines
Dewargefäßes was z.B. Eiswasser konstant auf 0°C hält werden
die Messungen am genauesten. Eine rechnerische Korrektur halte
ich für nicht möglich oder?

Doch, da gibt es sogar fertige ICs.
Heute findest du in der Praxis keine Vergleichsstellen mit Eiswasser mehr.

Bei den 2 letztgenannten Fragen wüsste ich nicht, wie sich
eine Änderung der Länge der Kabel auswirkt. Sicherlich wird
ein größerer Widerstand, durch die KAbel bedingt,
entstehen…hat jemand nen Tipp ob und wie sich das für die 2
Fälle auswirkt?

Ein Drehspulinstrument misst immer den Strom (praktisch das Magnetfeld, aber das Feld wird durch den Strom erzeugt).
Das sollte als Antwort genügen.

MfG Peter(TOO)

#3

Hallo,

zu Deiner Frage fällt mir spontan ein, dass man am besten eine Messbrücke verwendet. Die kann man dann für verschiedene Kabellängen, sowohl zum Messfühler, als auch zum Messinstrument, auf 0 abgleichen, und dann stimmt die Messung. Ich habe einen Schaltplan mit NTC-Element, den ich Dir schicken kann, wenn Du willst.
Gruß
Analüt

#4

hallo

danke für eure Antworten!
zum Drehspulmesswerk…also ändert sich da nichts, weil ja der Strom immer der selbe bleibt, egal wie man lang die Leitung noch macht?

MfG
Hans

#5

Hallo,

zu Deiner Frage fällt mir spontan ein, dass man am besten eine
Messbrücke verwendet.

Du verwechselst ein Thermoelement, das eine von einer Temperaturdifferenz abhängige Spannung abgibt, mit einem temperaturabhängigen Widerstand.
Gruß
loderunner

#6

Hallo,

Beim Thermoelement: wie wird die zu messende Temperatur am
genauesten, in Bezug auf die Vergleichstemperatur: ich würde
da mal tippen, mit ner Kompensationsdose, mit Verwendung eines
Dewargefäßes was z.B. Eiswasser konstant auf 0°C hält werden
die Messungen am genauesten. Eine rechnerische Korrektur halte
ich für nicht möglich oder?

Normalerweise schließt man das Thermoelement mittels Ausgleichleitung (abgestimmt auf das verwendete Thermoelement) verlängert an ein Spannungsmessgerät an. Thermoelente sind normalerweise recht niederohmig, da spielt der Leitungswiderstand keine so große Rolle.
Am Ende der Ausgleichleitung (oder eben des Thermoelements selber) misst man dann die dortige Temperatur mit einem NTC/PTC oder Halbleiter-temperaturfühler (PT100), oft auch mit einem fertigen IC. Und addiert diese Temperatur einfach zur Temperaturdifferenz, die der Thermospannung entspricht. Rechnen muss man eh’, da die Thermoelemente nicht linear sind.

dann wieder zum Thermoelement: Wie ändert sich die
Temperaturanzeige, wenn das Kabel zw. Messstelle und
Messumformer (in 2 Leiter-Technik) verlängert wird?

Man muss, wie erwähnt, eine Ausgleichleitung (http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement#Temperatu… im Absatz ‚Anmerkungen‘) verwenden, weil man die Temperatur am Referenzpunkt des Thermoelementes benötigt.

Gruß
loderunner

#7

Hallo Hans,

danke für eure Antworten!
zum Drehspulmesswerk…also ändert sich da nichts, weil ja der
Strom immer der selbe bleibt, egal wie man lang die Leitung
noch macht?

Jetzt bist du aber auf dem Holzweg !

Das Theromoelemt ist eine Spannungsquelle.

MfG Peter(TOO)

#8

hm…da hast du recht…
aber wenn ich ne Spannungsquelle habe, also das Thermoelement und ein Kabel welches je nach länge einen Leiterwiderstand besitzt…da müsste sich ja der Strom je nach Länge des Kabels ändern, weil sich ja auch der Leiterwiderstand ändert…un wenn ne Spannung da is un nen Widerstand, da gibts auch nen Strom oder bin ich wieder auf dem Holzweg? :-/

#9

Hallo dragonfly

aber wenn ich ne Spannungsquelle habe, also das Thermoelement und ein Kabel welches je nach Länge einen Leiterwiderstand besitzt…da müsste sich ja der Strom je nach Länge des Kabels ändern, weil sich ja auch der Leiterwiderstand ändert…und wenn eine Spannung da ist und ein Widerstand, da gibt’s auch einen Strom oder bin ich wieder auf dem Holzweg? :-/

Wir sprechen über Messkreise mit Thermoelementen. Da treten immer zwei Thermospannungen auf, die Thermospannung an der „heißen Lötstelle“ (Messtemperatur) und die entgegengesetzt wirkende Thermospannung an der „kalten Lötstelle“ (Vergleichstemperatur). Die Differenz dieser zwei Spannungen ist die Spannung des Messkreises.

Aus dieser Spannung und der Summe aller Widerstände (Leitungen, Messinstrument) errechnet sich nach dem Ohmschen Gesetz (als bekannt vorausgesetzt) der fließende Strom. Hast Du ein niederohmiges Instrument, so fließt ein großer Strom. Das bewirkt einen verhältnismäßig großen Spannungsabfall auf den Leitungen, welcher bei der Messung berücksichtigt werden muss. Hast Du ein sehr hochohmiges Instrument, so fließt nur ein geringer Strom, die Spannungsabfälle auf der Leitung sind vernachlässigbar und der Ausschlag des Instrumentes ist proportional der Spannung des Messkreises.

Jetzt alles klar?
merimies

#10

Hallo Fragewurm,

Ich habe gerade nochmals nachgelesen, das Ganze ist schon lange her.

Das Ganze wurde, als Norm, auf 20 Ohm Schleifenwiderstand ausgelegt und die Skala entsprechend angepasst.
Im Messgerät wurde mit einem Widerstand auf 20 Ohm Schleifenwiderstand abgeglichen.

Je nach Leitungslänge musste man entsprechende Querschnitte verwenden, damit diese 20 Ohm nicht überschritten wurden.

MfG Peter(TOO)