Thermoelement vs. RTD – Vergleich von Thermoelementen und RTDs

Thermoelemente und RTDs (Resistance Temperature Detectors), normalerweise Pt100, sind zwei Arten von Temperatursensoren, die in industriellen Prozessen und wissenschaftlichen Anwendungen weit verbreitet sind.

Sie sind die beliebtesten Temperatursensoren für alle Arten von Temperaturmess- und -regelanwendungen, wobei jeder seine eigenen Vorzüge und Eigenschaften hat. Die Wahl des für eine bestimmte Anwendung am besten geeigneten Temperaturfühlers hängt weitgehend von der erforderlichen Genauigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, Temperaturspanne und Haltbarkeit ab.

Was sind Thermoelemente?

Thermoelemente sind Temperatursensoren, die durch Verbinden zweier unterschiedlicher Metalle an einem Ende zu einer (heißen) Verbindung hergestellt werden. Wenn sich die Temperatur dieser Verbindung ändert, erzeugt sie eine kleine thermoelektrische Spannung, die proportional zur Temperaturdifferenz zwischen der Verbindung und dem anderen Ende des Thermoelements (der kalten Verbindung) ist. Diese Spannung wird gemessen und korreliert, um die Temperatur zu bestimmen. Thermoelemente werden aufgrund ihrer Haltbarkeit, ihres großen Temperaturbereichs und ihrer schnellen Reaktionszeit häufig in Branchen wie der Fertigung, der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt verwendet. Erfahren Sie mehr darüber, wie ein Thermoelement funktioniert.

Was sind RTDs?

RTDs / Pt100s werden aus Materialien hergestellt, deren elektrischer Widerstand sich mit der Temperatur vorhersehbar ändert. Die gängigsten RTDs verwenden Platin (Pt100) als Widerstandselement. Mit steigender Temperatur steigt der Widerstand des Materials auf vorhersehbare Weise. Durch Messen dieser Widerstandsänderung kann die Temperatur bestimmt werden. RTDs bieten eine gute Genauigkeit und Stabilität und werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen Präzision unerlässlich ist, wie z. B. in wissenschaftlichen Laboren, Pharmazeutika und HLK-Systemen. Erfahren Sie mehr darüber, wie ein RTD funktioniert.

Brauche ich ein RTD oder ein Thermoelement?

Ob Sie ein Thermoelement oder einen RTD-Pt100-Sensor wählen, hängt von der Anwendung und den Messanforderungen (Genauigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, Temperaturbereich usw.) des Benutzers ab. Es ist nicht so, dass einer besser als der andere ist, da sowohl Thermoelemente als auch RTD-Sensoren ihre eigenen Eigenschaften und Vorteile haben.

Wir können jedoch die Vorteile und Einschränkungen jedes Sensors vergleichen, um zu versuchen, zu bestimmen, welcher Sensor für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist:

Temperaturbereich

Thermoelemente haben einen größeren Temperaturbereich als RTD-Sensoren, wobei einige Temperaturen bis zu 1700ºC und mehr messen können. Für die meisten industriellen Anwendungen sind RTD-Sensoren auf 500ºC und häufiger auf 250ºC begrenzt.

Genauigkeit

Wenn hohe Genauigkeit von größter Bedeutung ist, ist ein Pt100, der im allgemeinen Gebrauch am häufigsten verwendete RTD-Sensor, die bessere Wahl. Selbst der am wenigsten genaue Pt100 (Klasse B) ist normalerweise genauer als ein Thermoelement. Pt100 sind mit sehr hoher Genauigkeit erhältlich, Elemente der Klasse 1/10 haben beispielsweise eine Genauigkeit von ±0,03ºC bei 0ºC.

Stabilität

Thermoelemente können im Laufe der Zeit aufgrund chemischer Veränderungen wie Oxidation driften, während Messungen von RTD-Pt100-Sensoren stabil und wiederholbar sind, wenn der Sensor innerhalb des Temperaturbereichs des RTD-Sensors gehalten wird.

Reaktionszeiten

Während immer kleinere Durchmesser die RTD-Reaktionszeiten erheblich verbessert haben, reagieren Thermoelemente, insbesondere mit einer geerdeten oder freiliegenden Verbindung, immer noch sehr viel schneller auf Temperaturänderungen.

Haltbarkeit

Aufgrund der empfindlicheren Beschaffenheit von Pt100-Elementen gelten Thermoelemente als robuster und langlebiger, insbesondere bei Anwendungen mit starken Vibrationen, bei denen Pt100-Sensoren nicht geeignet sind. Ein Thermoelement ist ein einfacher, robuster Sensor, der mechanischen Belastungen wesentlich besser standhält als ein Pt100.

Kosten

Thermoelemente sind in der Regel kostengünstiger in der Herstellung und haben geringere Materialkosten, mit Ausnahme der Verkabelung, bei der die Thermoelementdrähte etwas teurer sind als die für RTD-Sensoren verwendeten Kupferdrähte.

Vergleich von Thermoelementen und RTDs

Temperaturbereich: Thermoelemente funktionieren gut in Umgebungen mit extremen Temperaturen und decken einen größeren Bereich ab, während RTDs sich für Anwendungen bei moderaten Temperaturen eignen, die eine hohe Genauigkeit erfordern.

Genauigkeit und Stabilität: RTDs sind in Bezug auf Genauigkeit und Stabilität besser und eignen sich ideal für Anwendungen, die präzise Temperaturmessungen erfordern. Thermoelemente sind vielseitig einsetzbar, können jedoch unter bestimmten Bedingungen die Genauigkeit beeinträchtigen.

Reaktionszeit: Wenn schnelle Reaktionen auf Temperaturänderungen erforderlich sind, sind Thermoelemente aufgrund ihrer schnellen Reaktionszeiten RTDs überlegen.

Den richtigen Temperatursensor auswählen

• Legen Sie den erforderlichen Betriebstemperaturbereich für Ihre Anwendung fest.
• Bestimmen Sie die für die Temperaturmessungen erforderliche Genauigkeit.
• Entscheiden Sie, ob die Anwendung schnelle Reaktionen auf Temperaturschwankungen erfordert.
• Vergleichen Sie die Anschaffungskosten mit den Anforderungen an die Langzeitstabilität.

Wir sind auf die Herstellung von Thermoelementen und RTD-Pt100-Sensoren spezialisiert, die auf Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen zugeschnitten sind. Von Oberflächen-RTDs über robuste mineralisolierten Mantelthermoelemente, bis hin zu keramikummantelten Hochtemperatursensoren fertigen wir individuelle Temperaturfühler. Unsere erfahrenen Techniker erreichen Sie unter der Rufnummer 02166 999-44 oder über den Live-Chat, um Sie bei der technischen Planung zu unterstützen.