Platin-Temperatursensoren

Diese Sensoren sind unentbehrliche Bestandteile von Platin-Widerstandsthermometern! Die physikalische Größe Temperatur lässt sich mit deren Einsatz genau ermitteln. Die Platin-Sensoren nutzen den Effekt der Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes des Edelmetalls Platin. Man spricht hier auch von einem PTC, da der elektrische Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt.

Es gibt folgende gängige Bauformen, die in Widerstandsthermometern zum Einsatz kommen:

1. Platin-Glas-Temperatursensoren
Diese Sensoren sind in diversen Abmessungen lieferbar. Das Einsatzgebiet erstreckt sich auf einen Temperaturbereich von -200...+400°C. Auch 2-fach PT100 sowie Glasverlängerungen sind möglich. Bedingt durch die hermetische Abdichtung der Platin-Wicklung und die beste chemische Beständigkeit des Werkstoffs Glas können diese Sensoren auch direkt in Flüssigkeiten eingesetzt werden. Durch den Wegfall eines Schutzrohres ergeben sich hervorragende Ansprechzeiten! Ebenso ist eine sehr gute Erschütterungsfestigkeit bedingt durch die Bauweise gegeben. Die Messwicklungen werden auf einem Glasstab bifilar aufgebracht und anschließend in das Glas eingeschmolzen. Ein weiteres darüber geschobenes Glasrohr wird nochmals mit dem Glasstab verschmolzen. Die aus dem Glas herausgeführten verstärkten Anschlussdrähte weisen durch das einschmelzen eine sehr gute Zugfestigkeit auf.

2. Platin-Chip-Temperatursensoren
Man nennt diese Sensoren auch Dünnschichtsensoren. Das Einsatzgebiet erstreckt sich je nach Bauform auf einen Temperaturbereich von -196...+850°C. Durch kleine Abmessungen werden sehr gute Ansprechzeiten erreicht. Es sind auch PT500 und PT1000 Ausführungen möglich. Bei dieser Technologie wird die Platinbeschichtung auf einem Keramiksubstrat aufgebracht. Anschließend wird in diese Beschichtung eine mäanderförmige Struktur mittels Laser geschnitten. Die Anschlussdrähte werden zugentlastet mit dem Platinmäander verschweißt. Zum Schutz des Platinmäanders vor äußeren Einflüssen wird eine Glasschicht aufgeschmolzen. Durch günstige Eigenschaften wie Großserienfertigung, Miniaturisierung, Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität ergibt sich ein breites Einsatzgebiet.

3. Platin-Keramik-Temperatursensoren
Diese Sensoren verfügen über einen Einsatzbereich von -200...+800°C. Es sind Bauformen mit einem ø von 0,75 mm bis 4,5 mm möglich. Auch die Länge ist variabel von ca. 4 mm bis 30 mm, sowie die Ausführung 1xPT100 bzw. 2xPT100. Der Aufbau besteht aus einem Keramikröhrchen mit 2 bis 4 Durchführungen. In diese wird ein Platindrahtwendel eingezogen, der bereits abgeglichen ist und die Anschlussdrähte enthält. Die Hohlräume zwischen dem Wendel werden zwecks besserer Wärmeübertragung mit Aluminiumoxidpulver aufgefüllt. Die beiden Enden des Keramikrohrs werden mit einer Keramikverschlussmasse eingeschmolzen, so daß sowohl die Anschlussdrähte fixiert sind als auch die Messwicklung versiegelt ist. Der Sensor ist nicht für starke Erschütterungen geeignet aber sein Vorteil liegt darin, dass Widerstandswertänderungen während des Betriebs weitgehend ausbleiben, welche zum Beispiel durch starke Temperaturwechselbelastungen oder schockartige Temperaturänderungen auftreten können.