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Technische Änderungen vorbehalten
0141 0316-115 07/2009
Skalierung der Thermospannung
Temp. mV -300 -800 -1360
-200 -5,891 6609 3305 2203
-100 -3,554 8946 4473 2982
-50 -1,889 10611 5306 3537
0 0 12500 6250 4167
50 2,023 14523 7262 4841
100 4,096 16596 8298 5532
200 8,138 20638 10319 6879
300 12,209 24709 12355 8236
400 16,397 28897 14449 9632
500 20,644 - 16572 11048
600 24,905 - 18703 12468
700 29,129 - 20815 13876
800 33,275 - 22888 15258
900 37,327 - 24913 16609
1000 41,276 - 26888 17925
1100 45,119 - 28810 19206
1200 48,838 - 30669 20446
1300 52,410 - 32455 21637
1370 54,819 - - 22440
Der Thermoelektrische Effekt
Die Temperaturmessung mittels Thermoelementen basiert auf dem
Seebeck-Effekt: An der Berührungsstelle von zwei verschiedenen
Metallen entsteht eine temperaturabhängige Kontaktspannung.
Ein Thermoelement oder Thermopaar besteht demnach aus zwei
punktförmig miteinander verschweißten Drähten aus verschiedenen
Metallen oder Metalllegierungen. Wird diese Kontaktstelle erwärmt,
so kann an den Enden eine Spannung gemessen werden.
In der Praxis ist es nun aber nicht möglich, nur ein Thermopaar
in einem Stromkreis zu haben. Es muss mindestens eine weitere
Stelle geben, an der die Enden zusammengeführt sind oder an ein
anderes Metall, z.B. die Kupferspule eines Drehspul-Instruments
übergeht. Es sind somit weitere Thermopaare vorhanden, von denen
sichdie einzelnen Thermospannungen im Stromkreis addieren. In der
Summe wird letztlich die Summe aller Thermospannen am Messgerät
gemessen. Sorgt man nun dafür, dass der Übergang am Kupfer des
Messwerks an einer Stelle erfolgt, von der die Temperatur bekannt ist,
so kann anhand der Temperatur der „Ausgleichsstelle“ und der Ther-
mospannung die Temperatur am Thermoelement bestimmt werden.
In Laboranwendungen kann die Ausgleichsstelle in Eiswasser tempe-
riert werden. Damit entspricht die gemessene Thermospannung der
Seebeck-Spannung des eingesetzten Thermoelements.
In der Regel wird die Ausgleichsstellen-Temperatur mittels eines
absolut messenden Verfahrens bestimmt, beispielsweise mit einem
Pt1000. Damit ist es möglich, die Temperatur der Ausgleichsstelle
rechnerisch zu kompensieren. Der Anschluss von Thermoelementen
erfolgt in der Praxis über Ausgleichsleitungen, die entweder aus dem
gleichen Material bestehen oder, bei teurenEdelmetall-Elementen,
aus einer Legierung die gleiche thermische Daten besitzt. Die Ver-
längerung erfolgt dann in der Regel bis zur Ausgleichsstelle, an der
dann wieder über eine absolute Temperaturmessung die Temperatur
kompensiert wird.
Nach der DIN IEC 584-1 (DIN EN 60 584-1) sind folgende Thermo-
paare genormt
Kennbuchstabe Bezeichnung Messbereich
in °C
Thermospan-
nung in µV
E NiCr-CuNi -200...+1000 -8825...+76373
J Fe-CuNi -210...+1200 -8095...+69553
K NiCr-Ni -200...+1372 -5891...+54886
N NiCrSi-NiSi -200...+1300 -3990...+47513
T Cu-CuNi -200...+400 -5603...+20872
Nicht-Edelmetall-Thermoelemente
Kennbuchstabe Bezeichnung Messbereich
in °C
Thermospan-
nung in µV
S Pt10%Rh-Pt -50...+1768 -235...+18694
R Pt13%Rh-Pt -50...+1768 -226...+21103
B Pt30%Rh-
Pt6%Rh
+250...+1820 -291...+13820
Edelmetall-Thermoelemente
Thermoelement Modul mit digitaler
I²C-Schnittstelle - THMOD-I2C
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