2. Temperaturmessung 2.1 Einleitung 2.1.1 Wärmeübertragung 2.1 ...

60 2 Temperaturmessung
Bild 2-17: Mantelthermoelement
Das folgende Blockschaltbild (Bild 2-18) zeigt, wie eine vollständige Meßeinrichtung zur
Messung von Temperaturen von - 30 ... + 120 °C aufgebaut sein kann.
Der Schreiber hat einen Meßbereich von 0...10 V. Die entstehenden Thermospannungen
von - 1,53 ... + 6,47 mV müssen unter Berücksichtigung einer Vergleichsstellentemperatur
von 50 °C (+2,65 mV) an den Schreiber angepaßt werden. Hiefür ist ein Meßzusatz
erforderlich, der in die Meßanordnung eine konstante Gleichspannung einspeist, so daß
keine negativen Spannungen auftreten, da der Schreiber nur positive Spannungen
verarbeiten kann.
Nach der oben angegebenen Gleichung ergibt sich Ua = Um - Uv also
Ua = - 1,53 mV - 2,65 mV = - 4,18 mV (entsprechend - 30 °C) und
Ua = 6,47 mV - 2,65 mV = 3,82 mV (entsprechend + 120 °C).
Der Meßzusatz erzeugt eine konstante Spannung von Uk = - Ua = +4,18 mV.
Damit beträgt die Eingangsspannung Ue für den Verstärker 0...8 mV.
Um den Verstärkungsfaktor V zu erhalten, muß die max. Ausgangsspannung des
Schreibers bezogen werden auf die max. Spannung Ue. Es ergibt sich also
V = 10 V/ 8 mV = 1250. Da man vermutlich kein Gerät mit genau dieser Verstärkung
erhält, muß ein Meßverstärker mit einstellbarer Verstärkung eingesetzt werden.
Bild 2-18: Blockschaltbild für eine Thermoelement-Meßeinrichtung
Das Bild 2-19 zeigt eine Hintereinanderschaltung (Reihenschaltung) von
Thermoelementen, eine sog. Thermosäule oder Thermokette, zur Erhöhung der
Thermospannung, wenn die Meßstellen ϑ1, , ϑ2 und ϑ3 gleiche Temperatur besitzen.