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4.5
Grundlagen der Thermoelement-Technologie
Allgemeine Ersatzbezeichnung „Gerät"
Dieses Kapitel findet in Dokumentationen verschiedener Beckhoff-Produkte Verwendung. Deshalb
ist es allgemeingültig geschrieben und verwendet allgemein den Begriff „Gerät" für die verschiede-
nen Familienbezeichnungen wie Klemme (Serien EL/ELM/KL/ES...), Box (Serien IP/EP/EPP...),
Modul (Serien EJ/FM...).
Thermoelemente sind Temperatursensoren. Die Anwendungsbereiche von Thermoelementen sind aufgrund
der geringen Kosten, der schnellen Erfassung von Temperaturunterschieden, weiten Temperaturbereichen,
hohen Temperaturgrenzen und ihrer Verfügbarkeit in vielen unterschiedlichen Typen und Größen weit
verbreitet.
Messprinzip und Aufbau
Die Temperaturmessung mit einem Thermoelement basiert auf dem Seebeck-Effekt, der in den 1820er
Jahren von dem deutschen Physiker Thomas Johann Seebeck entdeckt wurde. Dieser Seebeck-Effekt, auch
bezeichnet als thermoelektrischer Effekt, beschreibt eine Ladungsverschiebung in einem leitenden Material
durch ein Temperaturgefälle entlang des Leiters. Die Größe der Ladungsverschiebung ist dabei abhängig
von der Größe des Temperaturunterschieds und dem betrachteten Leitermaterial.
Bei Thermoelementen wird diese Ladungsverschiebung zur Erzeugung einer Spannung genutzt. Zwei
unterschiedliche Leitermaterialien werden an einem Ende miteinander verbunden. Das ist die Messstelle, an
der die Temperatur T
ermittelt werden soll. An dem anderen Ende sind die Leiter nicht verbunden. Dieses
m
offene Ende, an dem sich der Übergang auf die Messelektronik befindet, ist die Vergleichsstelle mit
Vergleichstemperatur oder auch Kaltstelle mit Kaltstellentemperatur T
der Messstelle liegt eine Temperaturdifferenz ΔT (T
am offenen Ende gemessen werden kann (Thermospannung U
verwendeten Leitermaterialien und der Temperaturdifferenz, sie liegt im Bereich einiger mV.
EP3204-0002 und EP3314-0002
. Zwischen der Vergleichsstelle und
CJ
) vor, die über die Spannung zwischen den Leitern
thermo
). Die Spannung ist abhängig von den
th
Version: 2.6
EP3314-0002
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