Temperaturfühler

Temperaturfühler sind Sensoren, die Temperaturwerte erfassen und als elektrisches Signal ausgeben. Sie können als Kontaktfühler direkt am Messort angebracht werden oder als Nichtkontaktfühler arbeiten, etwa durch Auswertung der von Oberflächen abgestrahlten Infrarotstrahlung.

Bei Kontaktfühlern dominieren drei Typen: Thermoelemente, Widerstandstemperaturfühler (RTD) und Thermistoren. Thermoelemente beruhen auf dem Seebeck-Effekt und liefern eine Spannung proportional zur Temperaturdifferenz. Typische Typen sind K-, J- und N-Thermoelemente; sie decken weite Temperaturbereiche ab, sind robust und vergleichsweise kostengünstig. RTDs wie Pt100 bzw. Pt1000 verwenden den temperaturabhängigen Widerstand reiner Metalle und bieten hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit, sind jedoch langsamer und teurer. Thermistoren (NTC/PTC) bestehen aus keramischen Halbleitermaterialien; NTC-Thermistoren reagieren besonders empfindlich im Bereich näher der Raumtemperatur und eignen sich gut für präzise Messungen in engen Bereich, liefern jedoch oft geringere Messbereiche und Stabilität über weite Temperaturbereiche.

Nichtkontakt-Temperaturfühler messen die Temperatur durch Erfassung der von einer Oberfläche abgegebenen Infrarotstrahlung. Infrarot-Temperaturfühler liefern schnelle Messwerte, sind berührungslos und eignen sich gut für heiße oder sich bewegende Oberflächen. Sie erfordern eine Kenntnis der Oberflächenemissivität und können durch Umgebungsbedingungen beeinflusst werden; oft werden Emissions- und Kalibrierungselemente berücksichtigt.

Aufbau, Einsatz und Normen: Typische Bauformen umfassen Schutzrohre, Glaseinsätze oder kompakte Gehäuse; Sensoren liefern Signale als Widerstand (RTD oder Thermistor), Spannung (Thermoelemente) oder als standardisierte Signale wie 4-20 mA. Kalibrierung erfolgt gegen Referenzwerte oder Kalibrierbänke; die Genauigkeit hängt von Typ, Medium, Umgebung und Signalverarbeitung ab. Wichtige Normen sind IEC 60584 für Thermoelemente und IEC 60751 für RTDs.