Welche Relevanz hat der Querschnitt bei Thermoausgleichsleitungen für Thermoelemente

[Kabeläffle]

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Hallo zusammen,

aktuell benötige ich Thermoausgleichsleitung Typ K für eine Temperaturmessung per Thermoelement.
Bei der Suche bin ich darüber gestolpert, dass es die Leitungen in vielen unterschiedlichen Querschnitten gibt.

Kenn jemand von euch den Hintergrund?

Ich war der Meinung, dass bei den Thermoelementen immer nur einige 10mV entstehen welche hochohmig gemessen werden.
Somit sollte praktisch immer der kleinste Querschnitt ausreichen, der sich mechanisch für den Einsatzzweck eignet.

Gibt es einen weiteren Grund für Querschnitte von 0,2mm² bis 1,5mm²?
Laufe ich Gefahr, dass ich mit unterschiedlichen Querschnitten auch zu geringfügig unterschiedlichen Ergebnissen komme?

Gruß
Kabeläffle

 

[winnman]

Wenn deine Messtelle 500m von der Auswertestelle entfernt ist wird eben auch der Widerstand der Zuleitung interessant werden.
Wenn dir von 10mV, 1mV durch Spannungsabfall auf der Leitung verloren gehen hast du schon einen Messfehler von 10%
Bei ein paar Metern fällt das noch nicht so ins Gewicht.

 

[Heinileini]

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Wenn deine Messtelle 500m von der Auswertestelle entfernt ist wird eben auch der Widerstand der Zuleitung interessant werden.
Wenn dir von 10mV, 1mV durch Spannungsabfall auf der Leitung verloren gehen hast du schon einen Messfehler von 10%

Der SpannungsAbfall entsteht erst durch den Strom durch den (Leitungs-)Widerstand.

Ich war der Meinung, dass bei den Thermoelementen immer nur einige 10mV entstehen welche hochohmig gemessen werden.

Wahrscheinlich ist es sinnvoller, von einigen µV auszugehen. "Hochohmig" ist eigentlich richtig, aber bleibt dennoch eine schwammige Aussage.

Gibt es einen weiteren Grund für Querschnitte von 0,2mm² bis 1,5mm²?
Laufe ich Gefahr, dass ich mit unterschiedlichen Querschnitten auch zu geringfügig unterschiedlichen Ergebnissen komme?

"Geringfügig" wird sich der ZuleitungsQuerschnitt allemal auswirken. Ob geringfügig genug, hängt ja auch davon ab, wie "hochohmig" tatsächlich gemessen wird.
Bei langen Zuleitungen in Kombination mit hochohmiger Belastung hätte ich eigentlich eher Bedenken bezüglich "StörEinstrahlungen" als wegen zu hoher SpannungsAbfälle.
Am besten mal ein Bisschen rechnen mit den Querschnitten und LeitungsLängen und vor allem auch ermitteln, wie hochohmig "hochohmig" im konkreten Fall eigentlich ist.

 

[rosebud]

Ich halte es für mehr als sinnvoll, den Meßwert nahe der Meßstelle zu digitalisieren. Dann spielt die Leitungslänge keine Rolle mehr.

 

[SPS-Totalizer]

Thermoelemente sind kine Wiederstandsthermometer sonder quasi Microkraftwerke d.H sie erzeugen die Spannung
durch eine Theromochemische Reaktion selbst.
Derb Typ K (Ni-CrNi / genauer AlNi-CrNi) liefert bei 200°C ca 8 mV und bei 1200°C ca. 50mV.
Ein Betrieb unter 100°C ist nur Sinnvoll wen die dahinter liegende Auswertebaugruppe hochauflösend (16 Bit oder mehr) ist
oder einen skalierbaren Analogen Eingangsvorversärker (heute nur noch selten bis gar nicht) hat.
In sochen Fällen emfielt sich die Verwendung von Pt100 oder Pt1000 die mit Linearisierung heuzutage
auch bis 500°C oder mehr kommen.
Der Messtrom der durch die Leitung fließt ist zwar deutlich nidriger als z.b. beim Pt100 (meist 10-20 mA /Pt 100),
jedoch muß beachtet werden, dass ein deutlich höherer Leiterwiderstand als bei Kupfer vorliegt.
Sicherlich ist dies bei wenigen metern auch mit einer dünnen Leitung kein Problem, aber bei längeren Leitungen
sollte der Querschnitt gestaffelt angepasst werden (vergrößert).
Es sei der Hinweis erlaubt, dass die Eingangsimpedanz der TC-Auswerebaugruppen nicht so hoch ist wie man
glauben möchte. Um Störeinstreuungen zu vermindern wird hier oft nur mit einigen kOhm gearbeitet.

Gruß


A.

 

[Kabeläffle]

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Hallo,

habe inzwischen einen super Vortrag zu dem Thema gefunden:
http://steck-winter.bplaced.net/Hom...rag_Temperaturmessung_mit_Thermoelementen.pdf

Leider kommt das Thema Querschnitt der Ausgleichsleitung immer noch zu kurz.
Daher habe ich selbst gerechnet. Bei der Siemens-Karte 6ES7331-7PE10-0AB0 ist der Eingangswiderstand mit 10M-Ohm angegeben. Der Widerstand der Ausgleichsleitung fällt wegen der Speziallegierung unerwartet hoch aus.
Ausgleichsleitung Typ K 1,5mm²: 0,42 Ohm/m *50m = 21 Ohm
Ausgleichsleitung Typ K 0,22mm²: 2,82 Ohm/m *50m = 141 Ohm



In dem speziellen Fall mit 50 Meter kommt es zu einer Abweichung an der 5. Stelle.
Im Verhältnis zu allen anderen Toleranzen wäre das vernachlässigbar.
Unklar bleibt, ob andere Hersteller mit ähnlich großen Eingangswiderständen arbeiten und ob es nicht noch weitere Faktoren zu berücksichtigen gibt.

Es scheint aber, dass die die Kabelverlegung und der Abstand zu anderen Störquellen der entscheidendere Faktor ist.

 

[Onkel Dagobert]

Äffle, das deckt sich mit der Aussage, die ich auf OMEGA.de gefunden habe.

Gibt es eine maximale Länge für Thermoelementleitung?​

Nach heutigem Stand der Technik besitzen Messsysteme eine so hohe Eingangsimpedanz, so dass die Leitungslänge bzw. dessen Widerstand nicht ins Gewicht fällt.

 

[SPS-Totalizer]

habe inzwischen einen super Vortrag zu dem Thema gefunden:
http://steck-winter.bplaced.net/Hom...rag_Temperaturmessung_mit_Thermoelementen.pdf

Geiles Schulungsdokument.
Wundert mich nur das es "public" ist.

Gruß


A.

 

[Heinileini]

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Äffle, das deckt sich mit der Aussage, die ich auf OMEGA.de gefunden habe.

Danke für den Link, Dagobert.
Was ich bisher nur geahnt habe (ich hatte noch nicht praktisch mit ThermoElementen zu tun):
es wird unterschieden in ThermoElement-Ltg und Ausgleichs-Ltg, wobei letztere mit einem(!?) kostengünstigeren ErsatzWerkstoff ausgeführt sind.


Habe in dem Link noch nicht sooo intensiv geguckt und vermisse bisher jegliche Angaben zu dem Widerständen der Legierungen und der "ErsatzWerkstoffe".
Aber wozu braucht man auch diese Angaben, wenn ...

Nach heutigem Stand der Technik besitzen Messsysteme eine so hohe Eingangsimpedanz, so dass die Leitungslänge bzw. dessen Widerstand nicht ins Gewicht fällt.

... ?
Ich fürchte nur, dass man bei den "MessSytemen" nicht vorrangig an SPS-AnalogEingangsKarten gedacht hat.

Wenn ich mich nicht verguckt habe, gibt es die Leitungen
- ohne Abschirmung
- mit Abschirmung und
- mit Abschirmung und verdrillten LeiterPaaren.
Letztete Ausführung dürfte den besten Schutz gegen StörSignale bieten.