Unterschiede zwischen Thermistoren und Thermoelementen


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Soweit ich weiß, sind sowohl Thermistoren als auch Thermoelemente Temperatursensoren. Was sind also die Vor- und Nachteile einer Überlagerung zur Temperaturmessung? Was sind die spezifischen Anwendungen für einen der Sensoren?

Antworten:


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Thermoelemente:

  • großer Temperaturbereich (Typ T = -200-350 ° C; Typ J = 95-760 ° C; Typ K = 95-1260 ° C; andere Typen sind für noch höhere Temperaturen geeignet)
  • kann sehr genau sein
  • Erfassungsparameter = Spannung, die durch Übergänge bei verschiedenen Temperaturen erzeugt wird
  • Die Thermoelementspannung ist relativ niedrig (4,3 mV für Thermoelemente des Typs T mit einem Ende bei 0 ° C, das andere bei 100 ° C, also 43 uV / C Tempo).
  • meist linear

Thermistoren:

  • engerer Erfassungsbereich ( Qualitäts-Z-Thermistoren, spezifiziert bei -55 bis +150 ° C)
  • Erfassungsparameter = Widerstand
  • normalerweise sehr nichtlinear
  • NTC-Thermistoren weisen mit steigender Temperatur einen in etwa exponentiellen Widerstandsabfall auf
  • Gut zum Erfassen kleiner Temperaturänderungen (es sei denn, Sie gehen bei der Signalkonditionierung vorsichtig vor, es ist schwierig, einen Thermistor über einen Bereich von mehr als 50 ° C genau und mit hoher Auflösung zu verwenden).
  • Sensorschaltung benötigt keine Verstärkung und ist sehr einfach (Spannungsteiler mit Bezugswiderstand, der an die Bezugsspannung gebunden ist, ist normalerweise ausreichend) - Weitere Informationen zur Signalaufbereitung finden Sie in meinem Blog .
  • Eine Genauigkeit von über 1 ° C ist in der Regel nur schwer ohne Kalibrierung zu erreichen

Und es ist keine Kalibrierung mit einem Thermoelement erforderlich? Kann ich eine im Laden kaufen und der Lektüre einfach vertrauen?
Mads Skjern

Und wie vergleichen sich die Preise für die beiden?
Mads Skjern

Gute Q's ... Thermoelemente haben Toleranzen, abhängig davon, was Sie kaufen, welchen Typ und welchen Temperaturbereich Sie verwenden. Typ T ist in der Nähe der Raumtemperatur am genauesten. Der Fehler beruht auf Schwankungen in der Metallurgie der Drähte (sowohl während der Herstellung als auch im Laufe der Zeit, da die Drähte mit Luft reagieren oder metallurgischen Veränderungen unterliegen können (Tempern / Abschrecken / Kalthärten usw.)
Jason S

Preise: Thermistoren sind günstiger, es sei denn, es handelt sich um kurze, nicht abgeschirmte 30AWG-Drähte, die wie 0,20 bis 0,50 US-Dollar pro Fuß aussehen. Thermoelement-Sonden liegen normalerweise im Bereich von 15 bis 150 USD.
Jason S

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Ein Thermistor ist ein temperaturempfindlicher Widerstand, während ein Thermoelement eine der Temperatur proportionale Spannung erzeugt. Thermoelemente können bei viel höheren Temperaturen als Thermistoren arbeiten.

Sie werden üblicherweise zur Temperaturregelung in Heizungsanlagen eingesetzt.


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Verschiedene Prinzipien Ein Thermistor ist ein elektrischer Widerstand aus Halbleitermaterial, der zu einem Stromkreis verdrahtet werden kann. Das halbleitende Material besteht üblicherweise aus Manganoxiden und Nickeloxiden. Der Thermistor arbeitet nach dem Prinzip, dass sich der elektrische Widerstand dieses Materials mit der Temperatur ändert. Ein Thermoelement hingegen besteht aus zwei Drähten aus unterschiedlichen Metallen wie Kupfer und Eisen. Die Drähte gleicher Länge sind an einem Ende elektrisch miteinander verbunden und am anderen Ende offen. Das Prinzip ist, dass, wenn die offenen Enden der Drähte eine feste Temperatur haben und Sie die Temperatur am angeschlossenen Ende ändern, dies eine Spannung zwischen den beiden Drähten am offenen Ende des Thermoelements erzeugt.

Messen der Temperatur Mit einem Thermistor können Sie ein Instrument verwenden, das den elektrischen Widerstand misst und über den Thermistor verbindet. Sie messen eine Widerstandsänderung mit einer Temperaturänderung. Wenn Sie sich dann auf eine Tabelle beziehen, in der die Temperaturänderung im Verhältnis zum Widerstand aufgeführt ist, können Sie die Temperatur anhand dieser Tabelle ermitteln. Bei einem Thermoelement messen Sie mit einem Stromkreis die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Drähten am offenen Ende und damit die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Drahtenden.

Thermistor oder Thermoelement? Im Allgemeinen sind Thermoelement-Messwerte genauer als Thermistor-Messwerte. Sie reagieren jedoch langsamer auf Temperaturänderungen. Thermistoren sind im Allgemeinen auch teurer als Thermoelemente, da eine externe Stromquelle und die Schaltung des Geräts erforderlich sind. Die Entscheidung für die eine oder andere Variante hängt von Ihren spezifischen Anforderungen ab.


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Der Widerstand eines Thermistors variiert mit der Temperatur. Wenn Sie ihn mit einem Widerstand in Reihe schalten, um einen Spannungsteiler zu bilden, können Sie die Temperatur mit einem Voltmeter messen. Für noch genauere Messungen kann es Teil einer Wheatstone-Brücke sein. Sie werden häufig als Übertemperaturfühler eingesetzt.

Ein Thermoelement ist ein Paar unterschiedlicher Drähte, die miteinander verbunden sind. Wenn Wärme angelegt wird, wird ein kleiner Strom erzeugt. Die Strommenge ist in etwa proportional zur Temperatur. Sie arbeiten bei höheren Temperaturen als Thermistoren. Eine übliche Verwendung für ein Thermoelement ist ein Detektor an einer Gasflamme. Wenn die Kontrollleuchte erlischt, kühlt sich das Thermoelement ab und die Gasversorgung wird abgeschaltet.


Ist die Spannung nicht proportional zur Temperatur?
m.Alin

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Ein Bimetallstreifen ist als Detektor für ein Pilotlicht üblicher. Es kann die Versorgung ohne andere Komponenten abschalten.
Leon Heller

"Für noch genauere Messungen kann es Teil einer Wheatstone-Brücke sein." Nicht wirklich. Dies gilt für Dehnungsmessstreifen, bei denen aufeinander abgestimmte Elemente die Wheatstone-Brückenkonfiguration nutzen. Thermistoren haben diese Fähigkeit nicht.
Jason S

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@ m.Alin: „Ist das nicht die Spannung proportional zur Temperatur“ - Thermoelement Spannung ist proportional zur Temperatur Differenz . (ungefähr - es gibt eine gewisse Nichtlinearität) Aber Sie haben Recht, es ist Spannung, nicht Strom.
Jason S

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@Leon: Ich habe noch nie davon gehört, Bimetallstreifen zu verwenden. Ein Thermoelement kann zu diesem Zweck vollständig passiv verwendet werden, indem der erzeugte Strom durch eine Spule geleitet wird, die das Ventil gegen eine kleine Feder offen hält. Einfach und kostengünstig, ohne externe Stromversorgung.
Kevin Cathcart
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