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Tabellen (Grundwerte der Thermospannungen) sind in der Norm IEC 60584 Teil 1 oder auch bei den Herstellern der Thermoelemente zu finden. Siehe auch [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Thermoelektrizität Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] ↑ Bernhard Frenzel, Florian Gebhard: Physik Formelsammlung. Springer DE, 2009, ISBN 3-8348-0875-X ( eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). Günther - 1. Aufbau und Funktionsweise von Thermoelementen. ↑ Seebeck Coefficients.
Diese dann als Proportionalitätskonstante bezeichneter Faktor mit der Dimension mV/K wird als Thermoempfindlichkeit, k-Wert oder k-Faktor bezeichnet. [1] In der thermoelektrischen Spannungsreihe werden sie analog zur elektrischen Spannungsreihe relativ zu Platin, bezogen auf eine Temperaturdifferenz von 100 Kelvin, angegeben. Diese k-Werte der Materialien gelten für die Normaltemperatur von 273 K (0 °C). Thermoelektrische_Spannungsreihe. Werkstoff α in µV/K bei 273 K [2] Bismut −72 Konstantan −35 Nickel −15 Kalium −9, 0 Natrium −2, 0 Platin 0 Quecksilber 0, 6 Kohlenstoff 3 Aluminium 3, 5 Blei 4, 0 Rhodium 6 Kupfer 6, 5 Gold Silber Cadmium 7, 5 Eisen 19 Nichrome 25 Antimon 47 Germanium 300 Silizium 440 Tellur 500 Selen 900 Nichtlineare Thermospannungen bei niedrigen Temperaturen Die Thermospannungen konkreter Thermoelemente sind über bestimmte Bereiche der Absoluttemperatur zwar oft nahezu linear von der Temperatur abhängig, für andere Bereiche treten jedoch teilweise starke Abweichungen auf. So beträgt der Wert von NiCr/Ni-Thermoelementen (Typ K) im Bereich von 0 bis 800 °C 4…4, 26 mV/100 K, fällt jedoch hin zu niedrigeren Temperaturen stark ab und beträgt bei −250 °C nur noch 1 mV/100 K wie im nebenstehenden Diagramm der in der Farbe rosa gezeichneten Verlauf dargestellt.
Dazu müssen alle drei Fehlereinflüsse in [mV] (Spannung, Kaltstelle, Thermoelement) quadratisch addiert werden. Über die Spannungs-Messunsicherheit und die Steigung kann die Temperatur-Messunsicherheit berechnet werden F Temp (U Messpunkt) = (F Spannung+CJC (T Messpunkt)) / (ΔU proK (T Messpunkt)) In den folgenden drei Beispielen dienen die verwendeten Zahlenwerte der Veranschaulichung. Maßgebend bleiben die in den technischen Daten genannten Spezifikationswerte.
Da mit Hilfe von Thermoelementen nur eine Temperaturdifferenz ermittelt werden kann, sind zur Messung der absoluten Temperatur weitere Maßnahmen notwendig. Hierzu muss die absolute Temperatur an den Drahtenden (Übergabepunkt) ermittelt und zum Differenz-Messergebnis addiert werden. Man spricht hierbei von einer Kaltstellenkompensation. Die Elektronik muss Änderungen der Temperatur am Referenzpunkt (Cold Junction) kompensieren, damit die Ausgangsspannung einer genauen Darstellung der Hot-Junction-Messung entspricht. Thermoelement umrechnung spannung in temperatur formel in usa. Die Schaltung nutzt den Thermoelementverstärker AD8495 an einer 5-V-Versorgung. Die Ausgangsspannung des AD8495 ist für 5 mV/°C kalibriert. An einer unipolaren 5-V-Versorgung ist der Ausgang linear zwischen etwa 75 mV und 4, 75 V. Dies entspricht einem Temperaturbereich von 15 bis 950°C. Der Ausgang des AD8495 treibt den nichtinvertierenden Eingang des differenziellen Verstärkers AD8476 der als Spannungsfolger geschaltet ist. Dieser wandelt das massebezogene Eingangssignal in differenzielle Ausgangssignale zum Treiben des A/D-Wandlers.
Das gemessene Spitze/Spitze-Rauschen beträgt etwa 6 LSB (1 LSB = 4, 9 V ÷ 65536 = 74, 8 μV). Thermoelement umrechnung spannung in temperatur formel 10. Dies entspricht 0, 449 mV ss und 13, 4 Bit rauschfreier Auflösung. Dies zeigt, dass der Wandler die rauschfreie Auflösung nicht herabsetzt, da die gemessene Auflösung einer festen Thermoelementeingangsspannung etwa die gleiche Zahl rauschfreier bit liefert wie durch das theoretische Ausgangsrauschen des AD8495 vorausgesagt. Inhalt des Artikels: Seite 1: Präzise Temperaturmessung mit Thermoelementen des Typs K Seite 2: Häufige Varianten > Nächste Seite Artikelfiles und Artikellinks (ID:39634260)