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bauteil:temperatursensoren [2018/11/19 12:49] – [Erklärung] klausbauteil:temperatursensoren [2024/03/16 02:23] (current) – [NTC-Widerstand] left( und right) kmk
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 Der Messbereich des Sensors liegt zwischen -55 °C und 150 °C. Die absolute Genauigkeit ohne Kalibrierung wird zwar mit nur +/- 5 K angegeben. Die Wiederholbarkeit und die Langzeitdrift werden jedoch als kleiner als 0.1 K garantiert. Der Messbereich des Sensors liegt zwischen -55 °C und 150 °C. Die absolute Genauigkeit ohne Kalibrierung wird zwar mit nur +/- 5 K angegeben. Die Wiederholbarkeit und die Langzeitdrift werden jedoch als kleiner als 0.1 K garantiert.
  
-Das Preisschild für den AD590 liegt bei etwa 10 €. In der Version für höhere Genauigkeit, kostet er noch deutlich mehr.+Das Preisschild für den AD590 liegt bei etwa 17 €. In der Version für höhere Genauigkeit, kostet er noch deutlich mehr.
  
 ===== NTC-Widerstand ===== ===== NTC-Widerstand =====
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 Der große Vorteil von NTC-Widerständen liegt im starken Zusammenhang zwischen Temperatur und Widerstand. Dadurch ist es ohne großen Aufwand möglich Temperaturschwankungen im Bereich von mK zu messen. Dabei ist zu beachten, dass dies keine absolute Genauigkeit darstellt. Über lange Zeiträume von einigen Wochen und Monaten hinweg macht der Widerstand von NTCs eine Drift durch Alterung durch. Der genaue Betrag ist abhängig vom Typ und der Temperatur, bei der er gelagert wird. Er liegt unter ungünstigen Umständen im einstelligen Prozentbereich. Für den [[http://www.epcos.com/inf/50/db/ntc_13/NTC_Mini_sensors_S861.pdf|EPCOS B57861S]] ist die Drift in 10000 Stunden unter 70°C im  mit kleiner als 2% spezifiziert.    Der große Vorteil von NTC-Widerständen liegt im starken Zusammenhang zwischen Temperatur und Widerstand. Dadurch ist es ohne großen Aufwand möglich Temperaturschwankungen im Bereich von mK zu messen. Dabei ist zu beachten, dass dies keine absolute Genauigkeit darstellt. Über lange Zeiträume von einigen Wochen und Monaten hinweg macht der Widerstand von NTCs eine Drift durch Alterung durch. Der genaue Betrag ist abhängig vom Typ und der Temperatur, bei der er gelagert wird. Er liegt unter ungünstigen Umständen im einstelligen Prozentbereich. Für den [[http://www.epcos.com/inf/50/db/ntc_13/NTC_Mini_sensors_S861.pdf|EPCOS B57861S]] ist die Drift in 10000 Stunden unter 70°C im  mit kleiner als 2% spezifiziert.   
  
-Der Widerstand eines NTC hängt exponentiell vom Kehrwert der Temperatur ab:\\ \\ +Der Widerstand eines NTC hängt exponentiell vom Kehrwert der Temperatur ab: 
-<latex>R(T) = R_r \, \exp( \beta (1/T -1/T_r))</latex>\\ +$$ R(T) = R_r \, \exp\left( \beta \left(1/T -1/T_r\right)\right) $$ 
-wobei <latex>R_r</latex> der nominelle Widerstand bei der Temperatur <latex>Tr</latex> und <latex>\beta</latex> ein vom Typ abhängiger Parameter ist. +wobei $R_r$ der nominelle Widerstand bei der Temperatur $Tr$ und $\beta$ vom Typ abhängiger Parameter sind. 
  
-Der 10k NTC von EPCOS, Typ B57861S103F40 hat \\ +Der 10k NTC von EPCOS, Typ B57861S103F40 hat 
- <latex>\beta=3988</latex>+ $ \beta=3988 $
  
 Die Formel passend für das calc-Tool: Die Formel passend für das calc-Tool:
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 [{{ :bauteil:locked.png?400|Regelverhalten in Abhängigkeit vom Anbringungsort des Sensors}}] [{{ :bauteil:locked.png?400|Regelverhalten in Abhängigkeit vom Anbringungsort des Sensors}}]
 Sitzt der Sensor allerdings am Peltier, kann die Regelung einem Überschwingen direkt entgegenwirken. Das restliche Gehäuse ist nun auf Grund des trägen Temperaturverhaltens passiv stabil. Sitzt der Sensor allerdings am Peltier, kann die Regelung einem Überschwingen direkt entgegenwirken. Das restliche Gehäuse ist nun auf Grund des trägen Temperaturverhaltens passiv stabil.
-Ist an einer bestimmten Stelle ein absoluter Temperaturwert erforderlich, kann hier ein Out-of-Loop Sensor angebracht werden, mit dem man die Soll-Temperatur überprüfen und einstellen kann. Ist die Temperatur-Stabilität vom höchsten Maße wichtig, sollte zusätzlich das zu Regelnde Element thermisch isoliert werden. An der Regelung (Sensor sehr dicht am Peltier) muss nichts weiter geändert werden.+Ist an einer bestimmten Stelle ein absoluter Temperaturwert erforderlich, kann hier ein Out-of-Loop Sensor angebracht werden, mit dem man die Soll-Temperatur überprüfen und einstellen kann. Ist die Temperatur-Stabilität vom höchsten Maße wichtig, sollte zusätzlich das zu regelnde Element thermisch isoliert werden. An der Regelungsmethode (Sensor sehr dicht am Peltier) muss nichts weiter geändert werden.
  
 Generell erhält man mit dieser Methode ein deutlich stabileres Regel-Verhalten. Deshalb ist eine Anbringung des Sensors so dicht wie möglich an das Peltier-Element immer vorzuziehen. Generell erhält man mit dieser Methode ein deutlich stabileres Regel-Verhalten. Deshalb ist eine Anbringung des Sensors so dicht wie möglich an das Peltier-Element immer vorzuziehen.