Temperaturmessung

Thermoelement-Temperatursensoren
Thermoelemente bestehen im Wesentlichen aus zwei Streifen oder Drähten aus unterschiedlichen Metallen, die an einem Ende miteinander verbunden sind. Temperaturänderungen an dieser Verbindungsstelle bewirken eine Änderung der elektromotorischen Kraft (EMK) zwischen den anderen Enden. Mit steigender Temperatur steigt die EMK des Thermoelements, wenn auch nicht unbedingt linear.

Widerstandsthermometer (RTD)
Widerstandsthermometer nutzen die Tatsache, dass sich der elektrische Widerstand eines Materials mit seiner Temperatur ändert. Zwei wichtige Typen sind metallische Geräte (allgemein als RTDs bezeichnet) und Thermistoren. Wie der Name schon sagt, basieren RTDs auf der Widerstandsänderung in einem Metall Widerstand mehr oder weniger linear mit der Temperatur ansteigt. Thermistoren basieren auf der Widerstandsänderung in einem keramischen Halbleiter; der Widerstand sinkt nichtlinear mit steigender Temperatur.

Infrarot-Temperaturmessgeräte
Infrarotsensoren sind berührungslose Geräte. Sie ermitteln die Temperatur durch Messung der von Materialien abgegebenen Wärmestrahlung.

Bimetall-Temperaturmessgeräte
Bimetall-Geräte nutzen den Unterschied in der Wärmeausdehnungsrate verschiedener Metalle. Zwei Metallstreifen werden miteinander verbunden. Bei Erwärmung dehnt sich eine Seite stärker aus als die andere, und die daraus resultierende Biegung wird durch eine mechanische Verbindung mit einem Zeiger in einen Temperaturwert umgewandelt. Diese Geräte sind tragbar und benötigen keine Stromversorgung, aber sie sind in der Regel nicht so genau wie Thermoelemente oder RTDs und eignen sich nicht ohne Weiteres zur Temperaturaufzeichnung.

Flüssigkeitsausdehnungs-Temperaturmessgeräte
Flüssigkeitsausdehnungsgeräte, wie sie typischerweise in Haushaltsthermometern zu finden sind, lassen sich im Allgemeinen in zwei Hauptkategorien einteilen: Quecksilbergeräte und Geräte mit organischer Flüssigkeit. Es sind auch Versionen erhältlich, die anstelle von Flüssigkeit Gas verwenden. Quecksilber gilt als umweltschädlich, daher gibt es Vorschriften für den Versand von Geräten, die Quecksilber enthalten. Flüssigkeitsausdehnungssensoren benötigen keinen Strom, stellen keine Gefahr durch Explosionen dar und sind auch nach wiederholten Zyklen stabil. Andererseits generieren sie keine Daten, die sich leicht aufzeichnen oder übertragen lassen, und sie können keine Spot- oder Punktmessungen durchführen.

Temperaturmessgeräte mit Zustandsänderung
Temperatursensoren mit Zustandsänderung bestehen aus Etiketten, Pellets, Kreiden, Lacken oder Flüssigkristallen, deren Aussehen sich bei Erreichen einer bestimmten Temperatur verändert. Sie werden beispielsweise in Kondensatableitern verwendet – wenn ein Ableiter eine bestimmte Temperatur überschreitet, verfärbt sich ein weißer Punkt auf einem am Ableiter angebrachten Sensor-Etikett schwarz. Die Ansprechzeit beträgt in der Regel einige Minuten, sodass diese Geräte oft nicht auf vorübergehende Temperaturänderungen reagieren. Außerdem ist ihre Genauigkeit geringer als bei anderen Sensortypen. Darüber hinaus ist die Zustandsänderung irreversibel, außer bei Flüssigkristallanzeigen. Dennoch können Zustandsänderungssensoren nützlich sein, wenn man sich vergewissern muss, dass die Temperatur eines Geräts oder einer Materialart einen bestimmten Wert nicht überschritten hat, beispielsweise aus technischen oder rechtlichen Gründen während des Produkttransports.