Temperatursensoren

Temperatursensoren sind Messgeräte, die Temperaturen in festen, flüssigen oder gasförmigen Medien in elektrische Signale umsetzen. Sie ermöglichen die kontinuierliche Überwachung, Steuerung und Dokumentation von Temperaturprozessen in Industrie, Gebäudetechnik, Laboren, Medizin und Elektronik.

Zu den grundlegenden Typen gehören Widerstandsthermometer (RTD) und Thermoelemente. RTDs nutzen die temperaturabhängige Widerstandsänderung eines Metalls, meist Platin, und liefern stabile, gut lineare Signale; gängige Varianten sind Pt100 und Pt1000, die typischerweise -200 bis etwa 850 °C abdecken. Thermoelemente arbeiten nach dem Seebeck-Effekt und erzeugen eine Spannung, die temperaturabhängig ist. Typen wie K, J oder T decken sehr große Bereiche ab, oft von -200 bis über 1500 °C; sie sind robust, aber weniger exakt und benötigen Kalibrierung.

Thermistoren basieren auf temperaturabhängigen Halbleiterwiderständen. NTC-Varianten reagieren stark auf Temperaturänderungen und eignen sich gut für geringen bis mittleren Temperaturbereich (-55 bis ca. 125 °C), während PTC-Typen bei höheren Temperaturen verwendbar sind. Thermistoren sind in der Regel günstig und reagieren schnell, weisen jedoch Einschränkungen beim Temperaturbereich auf.

Halbleiter- oder digitale Sensoren integrieren Sensor und Signalverarbeitung in einem Baustein. Sie liefern oft digitale Ausgaben über I2C oder SPI oder analoge Spannungen und sind beliebt für die einfache Integration in Elektroniksysteme. Infrarot- oder berührungslos arbeitende Sensoren messen Oberflächentemperaturen durch emittierte Strahlung, ohne Kontakt, eignen sich aber stark von der Oberflächenbeschaffenheit.

Wichtige Eigenschaften sind Genauigkeit, Linearität, Reproduzierbarkeit, Ansprechzeit, Temperaturbereich und Langzeitstabilität. Die Auswahl hängt von der Anwendung, dem Messmedium, dem erforderlichen Temperaturbereich, der Umgebung und der gewünschten Schnittstelle ab.