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Die Auswirkungen von Temperatur auf Drucksensoren

Temperatur hat erhebliche Auswirkungen auf die Funktionalität und Lebensdauer elektronischer Geräte, insbesondere bei elektronischen Drucksensoren. Daher enthalten Spezifikationen von Drucksensoren üblicherweise Mindest- und Höchstwerte für Betriebs-, Lager-, Kompensations- und Medientemperaturen. Das Überschreiten dieser Bereiche kann zu unerwarteten Messfehlern oder sogar zum vollständigen Ausfall des Sensors führen.

‌Betriebs und Umgebungstemperatur

Der „Betriebstemperaturbereich“ definiert die extremen Temperaturen, denen der Sensor im aktiven Zustand ausgesetzt sein darf (z. B. -20 bis +80°C)‌. Überschreitungen können zu Signalabweichungen oder Totalausfällen führen. Kurzzeitige Expositionsspitzen können bereits dauerhafte Schäden verursachen‌. Materialien wie Metallgehäuse (Wärmeleitung) oder Kabelisolierungen (Sprödigkeit bei Kälte) sind kritische Faktoren‌.

‌Lagertemperatur

Der Lagerbereich ist oft breiter als der Betriebsbereich, da inaktive Elektronik weniger temperaturempfindlich ist‌. Herstellerangaben können jedoch niedriger ausfallen, wenn Verpackungstests (z. B. Schaumstoffzersetzung ab 100°C) berücksichtigt werden‌.

‌Medientemperatur

Direkter Kontakt mit heißen/kalten Medien beeinflusst Messgenauigkeit und Stabilität‌. Typische Spezifikationen liegen bei -30 bis +100°C, wobei Optionen wie Kühlmodule, Siphonrohre oder Membrandichtungen extreme Bedingungen abfedern‌.

Kompensierter Temperaturbereich

Im kompensierten Temperaturbereich ist die interne Schaltung des Sensors so ausgelegt, dass der Temperaturfehler auf ein bestimmtes Niveau begrenzt wird. Zum Beispiel kann ein Drucktransmitter mit einem Medientemperaturbereich von-30 bis +100 °C einen kompensierten Bereich von-0 bis +80 °C aufweisen, innerhalb dessen der Temperaturfehler nicht mehr als 0,2% der Spanne pro 10 ° C Änderung beträgt. Außerhalb dieses Bereichs kann der Fehler deutlich höher liegen.

‌Kalibrierungstemperatur

Schließlich ist die Kalibriertemperatur die Temperatur, der der Messumformer während der Kalibrierung während der Fertigung ausgesetzt ist und dient als Grundlage für die Fehlerberechnung innerhalb des kompensierten Druckbereichs. Einige Hersteller bieten Optionen für die Kalibrierung der Temperatur an, die auf spezifische Anwendungen zugeschnitten sind. Beispielsweise führt ein Druckmessumformer, der bei einer Standardtemperatur von 15 - 25 ° C kalibriert ist, bei Betrieb innerhalb dieses Bereichs nicht zu zusätzlichen Temperaturfehlern. Wenn die Anwendung eine konstante Temperatur von 80 ° C beinhaltet, kann die Werkskalibrierung bei dieser höheren Temperatur die Leistung des Transmitters in Hochtemperaturumgebungen verbessern.

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