temperatuurisignaale

Temperatuurisignalen zijn elektrische representaties van temperatuurmetingen. Ze ontstaan bij temperatuursensoren zoals thermokoppels, RTD’s (Pt100), thermistors en slimme digitale sensoren. Het signaal kan analoog zijn, bijvoorbeeld spanning of stroom in een 4-20 mA-lus, of digitaal via communicatiemogelijkheden zoals I2C, SPI of UART.

Thermokoppels produceren een uitgangsspanning die afhankelijk is van temperatuur, maar vereisen koude-junction compensatie en vertonen vaak lage uitgangsniveaus die gevoelig zijn voor ruis. RTD’s meten temperatuur via een verandering in weerstand; Pt100 is een veelgebruikte RTD. Thermistors bieden hoge gevoeligheid maar hebben meestal een beperkt temperatuurbereik en een hogere niet-lineariteit. Digitale sensoren leveren direct een temperatuurwaarde of kalibratiegegevens en worden vaak geïntegreerd in slimme sensoren.

Signaalconditioning is doorgaans nodig om bruikbare temperaturen te verkrijgen. Dit omvat versterking, linearisatie, filtering en galvanische isolatie om elektromagnetische ruis te verminderen en veiligheid te waarborgen. Voor industriële toepassingen wordt veel gebruikgemaakt van een 4-20 mA-signaal, waarbij de gemeten temperatuur via een omzetmodel in het stroomsignaal wordt omgezet. Digitalisering vindt plaats door een analoog-naar-digitaalomzetter (ADC) en verdere verwerking in PLC’s, DCS of embedded systemen.

Toepassingen van temperatuurisignalen variëren van procesregeling en HVAC tot energiebeheer, automotive en medische instrumentatie. Een juiste verwerking vereist kalibratie, compensatie voor niet-lineariteit en drift, rekening houdend met de tijdsrespons en mogelijke warmtestuimaties van de sensor. Standards en normen zoals die voor thermokoppels en RTD’s spelen een belangrijke rol bij interoperabiliteit en nauwkeurigheid.