Temperatursensoren

Weitere Funktionen von Temperatursensoren im Detail

Neben den widerstandsverändernden Sensoren gibt es Temperatursensoren, die direkt ein elektrisches Signal zur weiteren Verarbeitung liefern. Meistens handelt es sich dabei um Halbleiter-Temperatursensoren mit beschränktem Temperaturbereich. Häufig sorgt in solchen direkten Temperatursensoren ein Mikrocontroller für eine automatische Korrektur von Messfehlern des eigentlichen Sensors. Praxisbeispiele für die Umsetzung von Temperaturveränderungen in direkte elektrische Signale sind:

• von der Temperatur abhängiges digitales Signal
• zur Temperatur proportionale Spannung
• zur Temperatur proportionaler Strom

Temperaturfühler werden als gewickelter Draht oder mit der Dünnschichttechnik gebaut.

• Bei der Ausführung als Draht wird das temperatursensible Material entweder außen oder unter einer Schutzhülle auf einen Glas- oder Keramikkörper aufgewickelt (Mantelfühler).
• Bei der Dünnschichttechnik wird eine Dünnfilm des temperaturempfindlichen Materials mit anderen Elementen des Temperatursensors verbunden.

Anwendungsbezogen eignen sich Ausführungen als Mantelfühler, Oberflächenfühler oder Fühlerelement:

• Mantelfühler: Der Temperaturfühler steckt in einem Schutzrohr, das den Sensor vor Umgebungseinflüssen schützt.
• Oberflächenfühler: Oberflächenfühler sind so dünn wie möglich gehalten, um einen guten Kontakt zu einer flachen oder geformten Oberfläche zu halten, von der die Temperatur gemessen werden soll. Die temperatursensiblen Plättchen von Oberflächenfühlern werden mit Dünnschichttechnik hergestellt.
• Fühlerelement: Als Fühlerelement wird der mit Draht umwickelte Temperatursensor bezeichnet. Diese Bauform ist recht einfach gehalten, sodass sie auch bei wenig Platz zur Temperaturmessung eingesetzt werden kann.

Übrigens: Messwiderstände sind meist in einem Schutzrohr untergebracht, um Materialverschleiß durch Umgebungseinflüsse vorzubeugen.
Heißleiter sind häufig scheibenförmig, als Chip oder Halbleiterperle ausgeführt. Kaltleiter gibt es beispielsweise stab-, scheiben- oder perlenförmig. Thermoelemente bestehen aus zwei miteinander verschweißten Leitern, die durch unterschiedliche Elektronenkonzentration bei Erwärmen eine Spannungsveränderung hervorrufen.