Nickel-Temperatursensoren

Nickel-Temperatursensoren 1/12
Allgemeines
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
Herstellungsprozesse 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 Nickelsensors, wie Genauigkeit, Langzeitstabilität,
Reproduzierbarkeit und Austauschbarkeit, mit den Vorteilen der Grossserienfertigung. Darum weist er auch ein
optimales Preis/Leistungs-Verhältnis auf.
Aufbau
Der Temperaturfühler besteht aus einer photolithographisch strukturierten mäanderförmig angeordneten
Nickelschicht, welche im Dünnschichtverfahren auf ein Keramiksubstrat aufgebracht ist. Mittels Laser wird der
einzelne Temperatursensor auf den geforderten Widerstandswert getrimmt. Die Oberfläche des Widerstandes
wird mit einer Passivationsschicht abgedeckt; diese schützt den Sensor vor mechanischen und chemischen
Einflüssen. Die angeschweissten Anschlussdrähte, die zusätzlich mit einer Vergussmasse fixiert sind, stellen die
elektrische Verbindung zur Widerstandsbahn her.
Besondere Eigenschaften
– kurze Ansprechzeit – kleine Abmessungen
– ausgezeichnete Langzeitstabilität – einfache Linearisierung
– geringe Eigenerwärmung – Unempfindlichkeit gegen Vibration und Temperaturschock
– einfache Austauschbarkeit
Ansprechzeit
Die Ansprechzeit ist definiert als diejenige Zeit, die ein Sensor braucht, um die veränderte Temperatur anzunehmen
(Sprungantwort). So entspricht beispielsweise T 0.63 der Zeit in Sekunden, die der Sensor braucht, um 63%
der Temperaturveränderung zu vollziehen. Die Zeit hängt im Prinzip nur von der Masse und vom umgebenden
Medium des Sensors ab.
Langzeitstabilität
Die Änderung der Ohmwerte nach 1 000 Std. bei maximaler Arbeitstemperatur beträgt weniger 0.1%.
Eigenerwärmung
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 = R * I 2 / E; wobei E = Eigenerwärmungskoeffizient in mW/K, R = Widerstand in kΩ, I = Messstrom in
mA
Nennwerte
Der Nennwert des Sensors ist der Sollwert des Sensorwiderstandes bei 0°C. Der Temperaturkoeffizient α ist
R100 - R0
definiert als α = [K -1 ] und hat gemäß DIN 43760 den Zahlenwert 0.00618 K -1 .
100 · R0
In der Praxis wird oft ein 10 6 -facher Wert eingegeben: TCR = 10 6 *
Der Zahlenwert ist in diesem Fall 6180 ppm/K.
R100 - R0
100 · R0
[ppm/K]

Nickel-Temperatursensoren 2/12
Messstrom
Bestromung erwärmt den Nickel-Dünnschichtsensor. Der daraus resultierende Temperaturmessfehler ist gegeben
durch: ∆T = P/E mit P, der Verlustleistung = I²R und E, dem Eigenerwärmungskoeffizienten in mW/K.
Wenn die Wärmeübertragung an die Umgebung effizienter ist, können höhere Messströme eingesetzt werden.
Mit Nickel-Dünnschichtsensoren ist dem Messstrom keine untere Grenze gesetzt. Die Messströme hängen in
starkem Masse von der Anwendung ab.
Wir empfehlen bei:
100 Ω: typ. 1 mA max. 5 mA
500 Ω: typ. 0.5 mA max. 3 mA
1000 Ω: typ. 0.3 mA max. 2 mA
2000 Ω: typ. 0.2 mA max. 1 mA
10000 Ω: typ. 0.1 mA max. 0.3 mA
Temperaturkennlinie
Nach der Norm DIN 43760 wird die Temperaturkennlinie mit
einem Polynom der 6. Ordnung definiert:
R(t) = R 0 (1 + A * t + B * t 2 + C * t 3 + D * t 4 + E * t 5 + F * t 6 )
3
Δt [K]
B
Koeffizienten für
Nickel NL (5000 ppm/K):
A = 4.427 * 10 -3 [°C -1 ]; B = 5.172 * 10 -6 [°C -2 ];
C = 5.585 * 10 -9 [°C -3 ]; D = E = F = O
2
1
A
Nickel ND (6180 ppm/K):
A = 5.485 * 10 -3 [°C -1 ]; B = 6.65 * 10 -6 [°C -2 ]; C = 0;
D = 2.805 * 10 -11 [°C -4 ]; E = O ; F = -2 * 10 -17 [°C -6 ]
Nickel NJ (6370)
A = 5.64742 * 10 -3 [°C -1 ]; B = 6.69504 * 10 -6 [°C -2 ];
C = 5.68816 * 10 -9 [°C -3 ]; D = E = F = 0
t [°C]
0
-100 0 100 200 300
Grenzabweichungen von den
Grundwerten als Funktion
Nickel NA (6720)
A = 5.88025 * 10 -3 [°C -1 ]; B = 8.28385 * 10 -6 [°C -2 ]; C = 0;
D = 7.67175 * 10 -12 [°C -4 ]; E = O ; F = -1.5 * 10 -16 [°C -6 ]
R 0 = Widerstandswert in Ohm bei 0°C;
t = Temperatur nach ITS 90
Grenzabweichungen
Klasse +/- Grenzabweichungen in °C (K) Bezeichnung IST AG
t0°C
DIN 43760 0.4 + 0.028 x |T| 0.4 + 0.007 x |T| B
½ DIN 43760 0.2 + 0.014 x |T| 0.2 + 0.0035 x |T| A

Nickel-Temperatursensoren 3/12
Ansprechzeiten – Eigenerwärmung
Grössennummer Sensorgrösse Ansprechzeiten in Sek. Eigenerwärmung
L x B x T / H mm
Wasser
v=0.4 m/s
Luft
V=1m/s
Wasser,
v=0 m/s
Luft
v=0 m/s
T 0.5 T 0.63 T 0.9 T 0.5 T 0.63 T 0.9 mW/K ∆T[mK]* mW/K ∆T[mK]*
232 2.3 x 2.0 x 0.25 / 0.8 0.09 0.12 0.33 2.7 3.6 7.5 40 2.3 4 22.5
232 2.3 x 2.0 x 0.65 / 1.3 0.15 0.2 0.55 4.5 6 12 40 2.3 4 22.5
325 3.0 x 2.5 x 0.65 / 1.3 0.25 0.3 0.7 5.5 7.5 16 90 1 8 11.3
516 5.0 x 1.6 x 0.65 / 1.3 0.25 0.3 0.7 5.5 7.5 16 80 1.1 7 12.9
520 5.0 x 2.0 x 0.65 / 1.3 0.25 0.3 0.75 6 8.5 18 80 1.1 7 12.9
525 5.0 x 2.5 x 0.65 / 1.3 0.33 0.4 0.85 6.5 9 19 90 1 8 11.3
102 10.0 x 2.0 x 0.65 / 1.3 0.33 0.4 0.85 7.5 10.5 20 140 0.6 10 9
538 5.0 x 3.8 x 0.65 / 1.3 0.35 0.4 0.9 7.5 10 20 140 0.6 10 9
505 5.0 x 5.0 x 0.65 / 1.3 0.4 0.5 1.1 8 11 21 150 0.6 11 0.6
SMD 1206 3.2 x 1.6 x 0.4 0.15 0.25 0.45 3.5 4.2 10 55 1.8 7 14.3
SMD 0805 2.0 x 1.2 x 0.4 0.10 0.12 0.33 2.5 3 8 38 2.6 4 25
*Eigenerwärmung ∆T[mK] gemessen für Ni1000 bei 0.3mA Messstrom bei 0°C
Toleranzen der Abmessungen
Sensorbreite (B) ± 0.2 mm Drahtlänge ± 1.0 mm
Sensorlänge (L) ± 0.2 mm Rohrlänge ± 0.2 mm
Sensorhöhe (H) ± 0.2 mm Rohrdurchmesser ± 0.1 mm
Sensordicke (T) ± 0.1 mm

Nickel-Temperatursensoren 4/12
1P - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +150°C
Messwiderstände in SMD-Bauform, TCR 6180 ppm/K, andere Kennlinien auf Anfrage
Lötdepot, RoHs konform (reflow lötbar)
Technische Daten
Temperaturbereich: -50°C bis +150°C (1P, 2P)
Kontaktierung:
Umkontaktierung:
1P = Kontakt verzinnt (62Sn/36Pb/2Ag), LMP bleihaltig
2P = Kontakt verzinnt (96.5Sn/3Ag/0.5Cu), LMP bleifrei, RoHS-konform
- Die Genauigkeitsklasse kann sich je nach Lötprozess ändern.
- Bondbare Kontakte ohne Umkontaktierung auf Anfrage erhältlich.
Lötbarkeit: 235°C ≤ 8s (DIN IEC 68 T2-20, Ta Meth 1)
Lötwärmebeständigkeit: 260°C 10x (DIN IEC 68 T2-20, Ta Meth. 1A)
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 Nx0K1.0805.xP.x
500 Nx0K5.0805.xP.x
1000 Nx1K0.0805.xP.x
100 Nx0K1.1206.xP.x
500 Nx0K5.1206.xP.x
1000 Nx1K0.1206.xP.x

Nickel-Temperatursensoren 5/12
1S - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +150°C
Messwiderstände mit SIL-Anschlüssen (lötbar, crimpbar)
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 Nx0K1.325.1S.x
500 Nx0K5.325.1S.x
1000 Nx1K0.325.1S.x
100 Nx0K1.525.1S.x
500 Nx0K5.525.1S.x
1000 Nx1K0.525.1S.x
10000 Nx10K.525.1S.x
100 Nx0K1.538.1S.x
500 Nx0K5.538.1S.x
1000 Nx1K0.538.1S.x
100 Nx0K1.505.1S.x
500 Nx0K5.505.1S.x
1000 Nx1K0.505.1S.x

Nickel-Temperatursensoren 6/12
2W - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +200°C
Messwiderstände mit Drahtanschlüssen
Silberdrahtanschluss 0.25 mm x 10 mm (lötbar, schweissbar)
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 Nx0K1.232.2W.x.010
500 Nx0K5.232.2W.x.010
1000 Nx1K0.232.2W.x.010
100 Nx0K1.520.2W.x.010
500 Nx0K5.520.2W.x.010
1000 Nx1K0.520.2W.x.010
100 Nx0K1.102.2W.x.010
500 Nx0K5.102.2W.x.010
1000 Nx1K0.102.2W.x.010

Nickel-Temperatursensoren 7/12
2FW - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +200°C
Messwiderstände mit Flachdraht (FW)-Anschlüssen
Au/Ni Band 0.2 x 0.4 x 7 mm (H x B x L), (lötbar, schweissbar, crimpbar)
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 Nx0K1.520.2FW.x
500 Nx0K5.520.2FW.x
1000 Nx1K0.520.2FW.x
2I / 2K - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +200°C
Messwiderstände mit PTFE-isolierten Anschlüssen
2 I Ag/Cu Draht, PTFE-isoliert, AWG 30 (lötbar, schweissbar), Drahtlänge frei wählbar
2 K Ag/Cu Draht, PTFE-isoliert, AWG 26 (lötbar, schweissbar), Drahtlänge frei wählbar
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 Nx0K1.520.2x.x
500 Nx0K5.520.2x.x
1000 Nx1K0.520.2x.x
100 Nx0K1.102.2x.x
500 Nx0K5.102.2x.x
1000 Nx1K0.102.2x.x

Nickel-Temperatursensoren 8/12
3W - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +300°C
Messwiderstände für erhöhten Temperaturbereich
Nickeldrahtanschluss 0.20 mm x 10 mm (lötbar, schweissbar, crimpbar)
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 Nx0K1.520.3W.x.010
500 Nx0K5.520.3W.x.010
1000 Nx1K0.520.3W.x.010
NJ - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +200°C
Messwiderstände mit TCR 6370 ppm/K
Silberdrahtanschluss 0.25 mm x 10 mm (lötbar, schweissbar)
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
891 NJ891.520.2W.B.010

Nickel-Temperatursensoren 9/12
NA - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +300°C
Messwiderstände mit TCR 6720 ppm/K
Nickel-Draht 0.2 mm x 7 mm (lötbar, schweissbar, crimpbar)
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
120 NA120.232.3K.x.010
120 NA120.420.3W.x.007
ND - Typenreihe
Temperatureinsatzbereich: –60°C... +200°C/300°C
Messwiderstände mit TCR 6180 ppm/K
Silber-Draht ∅ 0.25 mm, 200°C / Nickel-Draht ∅ 0.2 mm, 300°C
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 ND0K1.232.2W.x.010

Nickel-Temperatursensoren 10/12
Bauform
Dimensionen in mm
Nennwiderstand bei 0°C
in Ohm
Bezeichnung
100 ND0K1.516.2W.x.010
1.0
5000 ND.5K0.520.2W.x.010
10000 ND.10K0.520.2W.x.010
0.40

Nickel-Temperatursensoren 11/12
CustomSens
Dünnschicht-Temperatursensoren mit universellen Anschlussmöglichkeiten
Unser Unternehmensleitbild ist, den Kunden mit seinen Wünschen und Anforderungen in den Mittelpunkt aller
unternehmerischen Aktivitäten zu stellen. Das Produkt CustomSens ist eine Sensorpalette, welche durch ihre
enorme Vielseitigkeit besticht. Das Highlight dieser Dünnschicht-Temperatursensoren ist der flexible Aufbau der
Anschlussdrähte. Sie bestimmen, bis zu welchem Grad der Sensorkonfektionierung wir Sie entlasten sollen. Sie
wählen zwischen kurzen und langen Anschlüssen, ob diese blank oder isoliert sein sollen und der Sensor in 2-
Leiter, in 3- oder gar 4-Leiter-Technik ausgeführt sein soll. Doch nicht nur die Auswahlmöglichkeit bietet Ihnen
viele Vorteile: Durch den massgeschneiderten Anschlussaufbau weisen die Sensoren bessere Produkteigenschaften
auf – ein doppelter Nutzen für Sie!
Die universellen Möglichkeiten
Nachfolgend finden Sie alle Variablen auf einen Blick. Wenn Sie diese mit Ihrem Anforderungsprofil kombinieren,
erhalten Sie Ihren massgeschneiderten Sensor.
1. Bauform:
Dimension in mm
2. Nennwiderstand: 100 Ohm 500 Ohm 1000 Ohm 10000 Ohm
3. Temperaturbereich:
Drahtmaterial:
Drahtdurchmesser:
150°C 200°C 200°C 300°C
Kupferlackdraht Teflon isoliert Silber blank
Nickel blank/
Nickel Teflon
isoliert
0.2 mm AWG 26/30 0.25 mm 0.2 mm
Litze AWG 28/7
4. Anzahl Leiter: 2-Leiter 3-Leiter 4-Leiter
5. Drahtlänge: 5 mm stufenlos bis 1000 mm
6. Toleranz:
7. Metallisierte
Rückseite:
DIN EN 43760 ½ DIN EN 43760
NiCr/Ni/Au
-60°C +200°C
z. B. Ihr Sensor: Spezielle Materialien
und Ausführungen
auf Anfrage

Nickel-Temperatursensoren 12/12
Bestellhinweise
N D 1 K 0 5 2 0 2 W B 0 1 0 x Beispiel
Spezielles
T Substratdicke 0.25 mm
W Wirbelsinterung
M Metallisierte Rückseite
U Umgekehrt geschweisst
S Speziell*
Anschlusslänge in mm
Klassen
A ½ DIN 43760
B DIN 43760
C 2 DIN 43760
K Kundenspezifisch*
Kontakt-Art
S SIL (Single In Line)
1P = Kontakt verzinnt,
P
Verzinnte
LMP bleihaltig
Umkontaktierung (SMD) 2P = Kontakt verzinnt,
W Draht
LMP bleifrei, RoHSkonform
I Isolierte Anschlüsse
K Kundenspezifisch*
Temperaturbereich
1 -60°C bis 150°C
2 -60°C bis 200°C
3 -60°C bis 300°C
Grössennummer (s. verschiedene Bauformen) in mm
Widerstandswert in Ohm bei 0°C
Kennlinie
D DIN 6180 ppm/K
L 5000 ppm/K
J 6370 ppm/K
A 6720 ppm/K
C 4280 ppm/K (Kupfer)
S Speziell*
Materialidentifikation
N Nickel
* verlangt zusätzliche Angaben, Spezifikationen der Kunden
Bestellbeispiel:
N D. 1K0. 520. 2 W. B. 010
1 2 3 4 5 6 7 8
1: Materialidentifikation = Nickel-Messwiderstand
2: Kennlinie = DIN 6180 ppm/K
3: Widerstandswert in Ohm = 1'000 Ω / 0°C
4: Chip-Grösse = 5 mm x 2 mm
5: Temperaturbereich = -60°C bis +200°C
6: Kontaktierung = Drahtanschlüsse
7: Toleranzklasse = DIN 43760
8: Anschlusslänge = 10 mm
Technische Änderungen bleiben vorbehalten
Provisorisches Datenblatt
V5.2-11/2009
Alle mechanischen Abmessungen gelten bei 25°C Umgebungstemperatur, falls nicht anders angegeben. ■ Alle Daten ausser die mechanischen Abmessungen dienen nur Informationszwecken und sind nicht als zugesicherte Eigenschaften
aufzufassen ■ Technische Änderungen ohne vorherige Ankündigung sowie Irrtümer vorbehalten ■ Die Informationen auf diesem Datenblatt wurden sorgfältig überprüft und werden als richtig angenommen: Keine Haftung bei
Irrtümern ■ Belastung mit Extremwerten über einen längeren Zeitraum kann die Zuverlässigkeit beeinflussen. Alle Rechte, insbesondere die elektronische kommerzielle Vervielfältigung, vorbehalten. Ohne schriftliche Genehmigung ist
es nicht gestattet, die Inhalte dieses Datenblattes im Ganzen oder Teile daraus in elektronische Datenbanken, Internet oder auf CD-ROM zu vervielfältigen. Technische Änderungen bleiben vorbehalten.