Temperatur-Datenlogger

dydaqlog ist ein Temperatur-Datenlogger.

Eine immer wiederkehrende Messaufgabe ist die Erfassung und Überwachung von Temperaturen. Ob in der Prozesstechnik, in der Umwelttechnik, der Landwirtschaft oder der Produktion – genaue Informationen über Temperaturen und deren Verläufe sind für die Steuerung der Abläufe und für die Einhaltung von Qualitätsvorgaben zwingend erforderlich. Deshalb haben wir unseren dydaqlog Datenlogger so ausgestattet, dass man Temperatursensoren direkt anschließen kann.

Die beiden am häufigsten eingesetzten Sensortypen sind Thermoelemente und Widerstandsthermometer (RTD). Steht man also vor der Aufgabe, Temperaturen zu messen, ist der erste Schritt die Auswahl eines geeigneten Sensors. Deshalb stellen wir hier kurz die Unterschiede beider Sensortypen dar.

Thermoelemente:

Fügt man zwei Drähte aus unterschiedlichem Material an beiden Enden zusammen und erwärmt eine Seite, dann fließt durch diesen Kreis ein Strom. Dieser Effekt wird der Seebeck-Effekt genannt. Lässt man das eine Ende offen, kann an dieser Stelle eine Spannung gemessen werden, die proportional zur Temperatur am „heißen Ende“ ist.

Vorteil der Messung mit Thermoelementen ist der große Temperaturbereich – beim Thermoelement Typ K liegt dieser zum Beispiel zwischen −270 bis +1300 °C. Ausserdem haben Thermoelemente einen günstigen Preis und sind einfach anzuschließen. Im Anschluss liegt allerdings auch ein Problem, denn an den Anschlussklemmen des Messgerätes kommt es wieder zu einer Änderung des Leiter-Materials, also entsteht hier an der so genannten „Kaltstelle“ wiederum eine Thermospannung. Diese unerwünschte Thermospannung muss daher genau gemessen und abgezogen werden – das ist die „Kaltstellenkompensation“. Die Thermospannungen sind ausserdem sehr klein und müssen deshalb verstärkt werden, um sie messen zu können. Die durch Kaltstellenkompensation und hohe Verstärkung entstehenden Messfehler sind allerdings unerheblich im Vergleich mit der durch den Sensor vorgegebenen Messungenauigkeit. Diese liegt beim oben angeführten Typ K bei +/- 2,5 °C, in der höheren Genauigkeitklasse 1 immerhin noch bei +/- 1,5 °C.

Widerstandsthermometer:

Ist eine höhere Genauigkeit der Temperaturmessung gefordert, bietet sich ein Widerstands-Temperaturfühler an – ein Sensor, dessen Prinzip auf der Temperaturabhängigkeit eines Widerstandes basiert. Oft verwendet wird hier der Pt100. Pt definiert das verwendete Widerstandsmaterial Platin und 100 ist der Widerstandswert in Ohm bei Temperatur 0 °C. Der Messbereich eines Pt100 reicht von – 200 bis + 850 °C. Die Genauigkeit ist in der schlechtesten Klasse C mit +/- 0,6 °C definiert und in der Klasse AA sogar mit +/- 0,1 °C. Hier ist der Widerstandsfühler einem Thermoelement also deutlich überlegen. Allerdings ist ein Widerstandsthermometer deutlich teurer als ein Thermoelement und auch für die Bemessung muss einiger Aufwand betrieben werden.

Um einen Widerstand messen zu können, muss dieser von einem Konstantstrom durchflossen werden. Schaltungstechnisch muss dafür gesorgt werden, dass dieser Strom auch wirklich konstant und genau ist. Ausserdem ist es sinnvoll, den Strom über zusätzliche Leitungen durch den Sensor zu leiten, denn sonst würde der Leitungs-Widerstand den Messwert verfälschen. Diese Schaltung heißt „4-Leiter-Technik“. Auch darf der Strom durch den Fühler nicht zu groß sein um den Widerstand nicht zusätzlich zu erwärmen. Dieser Umstand führt wiederum dazu, dass die gemessene Spannung über dem Widerstand auch recht klein ist und verstärkt werden muss. Dennoch ist der Widerstandsfühler genauer als ein Thermoelement, wenn es hier auch Ausnahmen gibt.

Die Vor- und Nachteile der Sensoren sind also bei der Entscheidung für den Einsatz genau abzuwägen. Beide Sensortypen können an den dydaqlog Temperatur-Datenlogger direkt angeschlossen werden. Bei Konfiguration im Webinterface werden die geeigneten Messparameter automatisch eingestellt. Zu beachten ist hier, dass bis zu 16 Thermoelemente an einen dydaqlog Datenlogger angeschlossen werden können, aber nur 8 Widerstandsthermometer (RTD). Das liegt daran, dass für Widerstandsfühler vier Anschlussklemmen benötigt werden und sich dadurch die Anzahl halbiert. Natürlich können auch beide Sensorarten parallel betrieben werden, denn alle Eingangskanäle des dydaqlog Temperatur-Datenloggers können individuell eingestellt werden.

Wir haben für einen unserer dydaqlog Temperatur-Datenlogger einen Gastzugang eingerichtet (zum Online-Logger). Hier können Sie selbst nach Belieben schalten und walten und sich ein Bild von der Leistungsfähigkeit unseres Loggers und seines Bedienkonzepts machen.

Anwendungsbeispiele:

• Monitoring/(Fern)Überwachung von Umweltdaten
• Monitoring/(Fern)Überwachung von Gewächshäusern/Bio-Kraftwerken
• Monitoring/(Fern)Überwachung von Maschinendaten
• Monitoring/(Fern)Überwachung von Produktionsanlagen