Datasheet

In vielen Bereichen von Forschung und Industrie ist die Temperatur einer der wichtigsten
Parameter; sie entscheidet über Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit der Produkte
oder der Anlagen. Temperatursensoren werden je nach Anwendungs- und Einsatzbereich
in unterschiedlichen Technologien hergestellt. Im Sinne einer spezialisierten Produktpolitik
haben wir uns auf die Entwicklung und Herstellung von qualitativ sehr hochstehenden
Dünnschichtsensoren konzentriert. Die aus der Halbleiterindustrie abgeleiteten Herstel-
lungsprozesse ermöglichen kleinste Bauformen. Dank der geringen thermischen Masse
weisen die Dünnschichtsensoren eine sehr kurze Ansprechzeit auf. Im weiteren verbindet
der Dünnschichtsensor die guten Eigenschaften eines herkömmlichen, drahtgewickelten
Platinsensors, wie Genauigkeit, Langzeitstabilität, Reproduzierbarkeit und Austauschbar-
keit, mit den Vorteilen der Grossserienfertigung. Darum weist er auch ein optimales
Preis/Leistungs-Verhältnis auf.
Der Temperaturfühler besteht aus einer photolithographisch strukturierten mäanderförmig
angeordneten hochreinen Platinschicht, welche im Dünnschichtverfahren auf ein Keramik-
substrat aufgebracht ist. Mittels Laser wird der einzelne Temperatursensor exakt auf den
geforderten Widerstandswert getrimmt. Die Oberfläche des Widerstandes wird mit einer
Glas-Passivationsschicht abgedeckt; diese schützt den Sensor vor mechanischen und
chemischen Einflüssen. Die angeschweissten Anschlussdrähte, die zusätzlich mit einem
Glastropfen fixiert sind, stellen die elektrische Verbindung zur Widerstandsbahn her.
– kurze Ansprechzeit – kleine Abmessungen
– ausgezeichnete Langzeitstabilität – Unempfindlichkeit gegen Vibration
– geringe Eigenerwärmung und Temperaturschock
– einfache Austauschbarkeit – gutes Preis/Leistungs-Verhältnis
Die Ansprechzeit ist definiert als diejenige Zeit, die ein Sensor braucht, um die veränder-
te Temperatur anzunehmen (Sprungantwort). So entspricht beispielsweise T0.63 der Zeit,
die der Sensor braucht, um 63% der Temperaturveränderung zu vollziehen. Die Zeit hängt
im Prinzip nur von der Masse des Sensors und vom ihn umgebenden Medium ab.
Die Änderung der Ohmwerte nach 1 000 Std bei maximaler Arbeitstemperatur beträgt
weniger als 0.03%.
Der durch den Sensor fliessende Messstrom erhöht den Widerstand zusätzlich und kann
so einen Messfehler hervorrufen. Je kleiner der Strom, desto kleiner der Fehler (vor allem
bei höherohmigen Sensoren).
Temperaturfehler ∆ t = RI
2
/ E; wobei E = Eigenerwärmungskoeffizient in mW/K
R = Widerstand in kΩ, I = Messstrom in mA
Der Nennwert des Sensors ist der Sollwert des Sensorwiderstandes bei 0°C. Der
Temperaturkoeffizient ist definiert als =
R
100
- R
0
[K
-1
] und hat den Zahlenwert
0.00385 K
-1
.
100 · R
0
In der Praxis wird oft ein 10
6
-facher Wert eingegeben: TCR = 10
6
R
100
– R
0
[ppm/K]
Der Zahlenwert ist in diesem Fall 3850 ppm/K.
100 · R
0
Die Temperaturkennlinie bestimmt den Zusammenhang zwischen Temperatur und elek-
trischem Widerstand. Es gilt folgende Definition der Temperaturkennlinie nach der Norm
DIN EN 60751: -200 bis 0°C R(t) = R
0
(1+ At + Bt
2
+ C [t-100] · t
3
)
0 bis 850°C R(t) = R
0
(1+ At + Bt
2
)
A = 3 · 9083 · 10
-3
·°C
-1
; B = -5.775 · 10
-7
°C
-2
;C = -4 · 183 · 10
–12
°C
-4
R
0
= Widerstandswert in Ohm bei 0°C • t = Temperatur nach ITS90
Datenblatt für
Platin-Temperatursensoren
2
Allgemeines:
Aufbau:
Besondere Eigenschaften:
Ansprechzeit:
Langzeitstabilität:
Eigenerwärmung:
Nennwerte:
Temperaturkennlinie: