1713 Das Temperaturmesselement T1 und seine Beschaltung T1

1
Das Temperaturmesselement T1
und seine Beschaltung
713
T1
60051
10 kOhm
DC 15 V
T1
Messelement T1
UF
• Positiver Temperaturkoeffizient (PTC)
• Deckt den ganzen Bereich im HLK-Einsatz ab
Widerstand- und Fühlerspannungstabelle
Legende:
t = Temperatur [°C]
RF = Widerstand des
T1-Elementes (nur zur
TemperatursimulatorEinstellung zu verwenden)
UF = Spannung am Fühler
(linearisiert)
Siemens Building Technologies
Landis & Staefa Division
t
[°C]
RF
[Ohm]
UF
[V]
t
[°C]
RF
[Ohm]
UF
[V]
t
[°C]
RF
[Ohm]
UF
[V]
– 30
– 29
– 28
– 27
– 26
– 25
– 24
– 23
– 22
– 21
1934
1944
1953
1963
1972
1982
1991
2001
2011
2020
2.431
2.441
2.451
2.461
2.471
2.481
2.491
2.501
2.511
2.521
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2326
2337
2347
2357
2367
2377
2388
2398
2408
2418
– 20
–19
–18
–17
–16
–15
–14
–13
–12
–11
2030
2040
2049
2059
2069
2078
2088
2098
2108
2117
2.531
2.541
2.551
2.561
2.571
2.581
2.591
2.601
2.611
2.621
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
–10
–9
–8
–7
–6
–5
–4
–3
–2
–1
2127
2137
2147
2157
2166
2176
2186
2196
2206
2216
2.631
2.641
2.651
2.661
2.671
2.681
2.691
2.701
2.711
2.721
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2226
2236
2246
2256
2266
2276
2286
2296
2306
2316
2.731
2.741
2.751
2.761
2.771
2.781
2.791
2.801
2.811
2.821
t
[°C]
RF
[Ohm]
UF
[V]
2.831
2.841
2.851
2.861
2.871
2.881
2.891
2.901
2.911
2.921
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
2745
2756
2767
2778
2789
2800
2811
2822
2833
2844
3.231
3.241
3.251
3.261
3.271
3.281
3.291
3.301
3.311
3.321
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
3194
3206
3217
3229
3240
3252
3264
3276
3287
3299
3.631
3.641
3.651
3.661
3.671
3.681
3.691
3.701
3.711
3.721
2429
2439
2449
2460
2470
2480
2491
2501
2512
2522
2.931
2.941
2.951
2.961
2.971
2.981
2.991
3.001
3.011
3.021
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
2855
2866
2877
2888
2899
2910
2921
2932
2943
2955
3.331
3.341
3.351
3.361
3.371
3.381
3.391
3.401
3.411
3.421
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
3311
3323
3335
3347
3358
3370
3382
3394
3406
3418
3.731
3.741
3.751
3.761
3.771
3.781
3.791
3.801
3.811
3.821
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
2532
2543
2553
2564
2574
2585
2596
2606
2617
2627
3.031
3.041
3.051
3.061
3.071
3.081
3.091
3.101
3.111
3.121
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
2966
2977
2988
3000
3011
3022
3033
3045
3056
3067
3.431
3.441
3.451
3.461
3.471
3.481
3.491
3.501
3.511
3.521
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
3430
3442
3454
3466
3478
3491
3503
3515
3527
3539
3.831
3.841
3.851
3.861
3.871
3.881
3.891
3.901
3.911
3.921
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
2638
2649
2659
2670
2681
2692
2702
2713
2724
2735
3.131
3.141
3.151
3.161
3.171
3.181
3.191
3.201
3.211
3.221
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
3079
3090
3102
3113
3125
3136
3148
3159
3171
3182
3.531
3.541
3.551
3.561
3.571
3.581
3.591
3.601
3.611
3.621
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
3552
3564
3576
3588
3601
3613
3625
3638
3650
3663
3.931
3.941
3.951
3.961
3.971
3.981
3.991
4.001
4.011
4.021
130
3675
4.031
CA1N1713D / 11.1998
1/4
Das Temperaturmesselement T1 und
seine Beschaltung
Das Temperaturfühlerelement T1 ist ein universelles Messelement und wird in
Temperaturfühlern für die Regelsortimente der ehemaligen Staefa Control System AG
eingesetzt.
Das T1-Messelement ist dank dem hohen Widerstandswert besonders für
2-Draht-Installationen geeignet.
Messprinzip
Das Messelement T1 ist ein lasergetrimmter Silizium-Sensor mit positivem
Temperaturkoeffizienten (PTC), d.h. der Widerstand des Messelementes nimmt mit
steigender Temperatur zu.
Technische Daten
Element
Messbereich
Elektrischer Anschluss
Wirkungsweise
PTC, Silizium-Sensor, im Temperaturbad abgeglichen
theoretisch ausgelegt für – 50 ... 150 °C
praktisch einsetzbar für ca. – 30 ... 130 °C
2-Draht, vertauschbar
Standardmässig wird das T1-Fühlerelement vom Regler mit DC 15 V in Serie über einen
10 kOhm Widerstand beschaltet. Dies ergibt dann ein streng linear mit der Temperatur
änderndes Signal:
UF [mV] = 10 mV • T [K] = 10 mV • ( t [°C] + 273.1)
60051
10 kOhm
DC 15 V
T1
UF
Diese Schaltung ergibt bei einer Temperaturänderung um 1 K einen Spannungshub von
10 mV. Die Fühlerspannung UF ändert sich über den ganzen Messbereich des Fühlers
linear mit der Temperatur.
Die T1 Fühlerelemente sind grundsätzlich für 2-Draht-Anschluss ausgelegt. Die
Anschlussdrähte sind zudem vertauschbar.
Messschaltung
Der Verlauf der Fühlerspannung ist auf die Absolutemperatur-Skala so abgestimmt,
dass eine einfache Umrechnung möglich ist:
273,1 K (= 0 °C) = 2,731 Volt
Dadurch kann aus dem Fühlersignal die Fühlermesstemperatur wie folgt bestimmt
werden:
t = (UF / 10) – 273,1
wobei
t
UF
= Messtemperatur in °C
= Fühlerspannung in Millivolt
UF ist massgebend für die Temperatur-Ermittlung. Der angegebene Fühlerwiderstand
RF ist nur für die Simulation einer Temperatur anwendbar. Die direkte Messung dieses
Widerstandes mit einem Ohmmeter liefert nicht die richtigen Temperaturwerte (wegen
der Eigenwärmung und Stromabhängigkeit des Fühlerelementes).
CA1N1713D / 11.1998
2/4
Siemens Building Technologies
Landis & Staefa Division
Die Genauigkeit des
T1-Messfühlers
Die typischen und maximalen Abweichungen des T1-Messelement sind aus
nachfolgender Abbildung ersichtlich.
Das T1-Element selbst ist ausgelegt für einen Temperaturbereich von – 50 ...150 °C.
Der Messbereiche (Einsatzbereiche) der einzelnen T1-Temperaturfühlertypen sind
jedoch den entsprechenden Landis & Staefa-Geräteblättern zu entnehmen.
Bei der Herstellung der T1-Messelemente wird eine typische Toleranz von ± 0,4 °C im
Bereich von 0 °C bis 80 °C eingehalten, siehe Abbildung.
5
4
3
2
maximale Toleranzen
(99% Vertrauensbereich)
∆T [°C]
1
0
typische Toleranzen (1σ−Werte)
-1
-2
-3
-4
-5
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
T [°C]
Auf Wunsch kann von Landis & Staefa eine Konformitäts-Erklärung für das
T1-Messelement angefordert werden.
Verkabelung,
Messfehler,
Messabweichungen
Die durch das Installationskabel verursachte Messabweichung ist beim T1-Temperaturfühler dank dessen Hochohmigkeit gering und kann deshalb bei kurzen Verdrahtungsdistanzen vernachlässigt werden. Die in der folgenden Tabelle angegebenen Messfehler gelten für Cu-Leiter bei 20 °C.
Messfehler pro 10 m Kabellänge (Cu)
(10 m Kabellänge = 20 m Leiterlänge)
Leiter-Querschnitt
Widerstandsabweichung
Temperaturabweichung
2.5 mm2
1.5 mm2
1.0 mm2
+ 0.14 Ohm
+ 0.23 Ohm
+ 0.34 Ohm
+ 0.01 K
+ 0.02 K
+ 0.03 K
+ 1.36 Ohm
+ 0.13 K
0.25 mm2 (= Telefonkabel mit ø 0.6 mm)
Siemens Building Technologies
Landis & Staefa Division
CA1N1713D / 11.1998
3/4
 1998 Siemens Building Technologies AG
CA1N1713D / 11.1998
4/4
Siemens Building Technologies
Landis & Staefa Division