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3.4.1
Anschluss von Thermoelementen
Ein Thermoelement ist ein Sensor für die elektrische Temperaturüberwachung, der aus zwei
unterschiedlichen, miteinander verbundenen Metallen besteht. Besteht zwischen den
Kontaktstellen der beiden Metalle (Messpunkt) und dem Auswertegerät eine
Temperaturdifferenz, entsteht eine direkt von dieser Differenz abhängige Thermospannung
(Seebeck-Effekt). Neben der Temperaturdifferenz hängt die Thermospannung von den
verwendeten Metallsorten ab. Durch die Kombination von unterschiedlichen Metallen
entstehen Thermoelemente, die unterschiedliche Messbereiche aufweisen.
Ein typisches Beispiel ist das Thermoelement Typ K, das aus einem Nickel / Chrom-Draht
und einem Nickel / Aluminium-Draht besteht. Die Thermospannung beträgt ca. 4 mV / 100 K.
Der Hauptvorteil der Thermoelemente liegt im großen Temperaturbereich, den diese
Sensoren abdecken.
Die Kennlinien der Thermoelemente sind in Kapitel "Kennlinien (Seite 87)" dargestellt.
Mit dem thermoelektrischen Effekt wird eine Temperatur-Differenzmessung zwischen dem
Messpunkt und dem Auswertegerät durchgeführt.
Die Absoluttemperatur errechnet sich somit aus der Umgebungstemperatur des
Auswertegerätes und der durch das Thermoelement gemessenen Temperaturdifferenz.
Dieses Prinzip setzt voraus, dass das Auswertegerät die Temperatur an der Klemmstelle T2
kennt. Dazu besitzen die Temperaturüberwachungsrelais 3RS11 / 3RS21 eine eingebaute
Vergleichstellenkompensation, mit der diese Vergleichstemperatur ermittelt und in das
Messergebnis einbezogen wird. Die Thermo-Sensoren und Leitungen müssen isoliert
werden, um eine Verfälschung der Messung zu vermeiden.
Für eine Verlängerung der Anschlussleitung dürfen ausschließlich Ausgleichsleitungen aus
dem gleichen Material wie das Thermoelement selbst verwendet werden. Die Verwendung
eines anderen Leiters führt zu einer fehlerhaften Messung.
①
②
Bild 3-2
Weitere Informationen finden Sie im Internet unter Temperatursensoren
(http://www.automation.siemens.com/w1/automation-technology-temperatursensoren-
18447.htm) und EPHY-MESS GmbH (http://www.ephy-mess.de/)
Temperaturüberwachungsrelais 3RS1 / 3RS2
Gerätehandbuch, 06/2013, NEB927206001000/RS-AA/002
Interne Vergleichskompensation
Messpunkt
Anschluss Thermoelement, 3RS11 / 3RS21
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