Temperaturmessbaugruppe mit PT100/PT1000-Sensoren

Mit der Baugruppe MCM-T08AII-PT ermöglicht SMART TESTSOLUTIONS neben dem Messen mit Thermoelementen nun auch das Messen mit PT100- und PT1000-Temperaturfühlern. Das Besondere: Jeder der acht Messkanäle der Baugruppe ist einzeln isoliert, die Isolationsfestigkeit beträgt wie bei unseren Spannungsmess-Baugruppen 800 Volt Kanal zu Kanal und Kanal zu Ground. Außerdem ist die Baugruppe via CAN-Bus ansteuerbar. Beides gilt übrigens auch für die Thermoelement-Baugruppe.

Im industriellen Umfeld werden für die Temperaturmessung im Wesentlichen zwei Arten der Temperaturmessung unterschieden: die Messung mit Thermoelementen und die Messung mit Widerstandsthermometern. SMART kann beides.

Thermoelemente sind Sensoren, die aus zwei metallischen Leitern bestehen. An der Verbindungsstelle der beiden Metalle entstehen thermoelektrische Spannungen, die temperaturabhängig sind. Aus den jeweils gemessenen Spannungen lassen sich also die Temperaturen an der Verbindungsstelle ermitteln. Das übernimmt die SMART-Baugruppe MCM-T08AII-TE, die auf die in der Industrie sehr häufig eingesetzten Thermoelemente vom Typ K (Nickel-Chrom/Nickel) ausgelegt ist.

Anders als Thermoelemente messen Widerstandsthermometer nicht Spannungen sondern wie der Name schon sagt Widerstände. Der Signalausgang ist also Ohm statt Volt. Wesentliches Bauteil des Temperaturfühlers ist ein temperaturabhängiger Widerstand. Dieser wird von einem Hilfsstrom durchflossen und der anliegende Widerstandswert gemessen, der dann in die Temperatur umgerechnet wird. Widerstände die bei 0°C genau 100 Ohm elektrischen Widerstand aufweisen werden als PT100, solche die bei 0°C 1000 Ohm Widerstand haben als PT1000 bezeichnet. Als Messwiderstand kommt meist Platin zum Einsatz.

Der große Vorteil von PT100- und PT1000-Temperatursensoren ist ihre höhere Messgenauigkeit. So bietet die neue SMART-Baugruppe MCM-T08AII-PT im Messbereich -70 bis + 250 Grad Celsius eine Genauigkeit von ±0,1 Kelvin bei einer Messauflösung von 0,01 Kelvin, im Messbereich von -80 bis +300 Grad Celsius immerhin noch von ±0,2 Kelvin. Letzteres erfordert allerdings, dass bei der Messung die 4-Leiter-Messtechnik angewandt wird, so dass die Widerstände der Leitungen herausgerechnet werden können. Anwender haben für jeden Messkanal der Baugruppe die Wahl zwischen einer 2-, 3- und 4-Leiter-Messung.

Die Genauigkeit der Thermoelement-Baugruppe liegt bei ±1 Kelvin bei einer Auflösung von 0,1 Kelvin. Wenn es also um Genauigkeit geht, ist die PT100/PT1000-Baugruppe die richtige Wahl. Die Thermoelement-Baugruppe kommt dagegen zum Einsatz, wenn ein höherer Messwertbereich erforderlich ist, denn sie ermöglicht Temperaturmessungen von -40 bis +800 Grad Celsius.

Beiden Baugruppen gemeinsam ist, dass sie über acht Temperatur-Messkanäle verfügen, die wie immer bei unseren MCM-Baugruppen parallel und vollsynchron verarbeitet werden können. Nicht benötigte Kanäle lassen sich abschalten, so dass die Leistungsaufnahme reduziert wird. Jeder Kanal ist galvanisch entkoppelt. Signalkonditionierung, Digitalisierung und Messwertaufbereitung sind jeweils integriert. Und: beide Baugruppen sind für den Einsatz in rauer Umgebung ausgestattet. Anwendungsgebiete sind zum Beispiel Starter- oder Motorprüfstände sowie HiL-Systeme.