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CiK-Lexikon Einfache Erklärungen rund um Temperatur und Feuchte

Begriffe rund um Temperatur und Feuchte – einfach erklärt

Thermoelement


Thomas Johann Seebeck fand heraus, dass wenn man zwei Leiter unterschiedlicher Materialien miteinander verbindet und an dieser Verbindungsstelle die Temperatur ändert, sich am anderen Ende der Leitungen ein Spannungsabfall einstellt der in direktem Zusammenhang mit der Temperaturänderung steht. Aufgrund dieses Seebeck-Effekts (auch thermoelektrischer Effekt) ist es also möglich mit 2 Drähten unterschiedlicher Materialien einen Messsensor (=Thermoelement) zu bauen.

Für unterschiedliche Temperaturbereiche und Genauigkeitsklassen gibt es 8 Materialkombinationen die eine Rolle spielen und die auch in Normen wie der IEC60584 und der ASTM E230 aufgelistet sind. Bezeichnet werden die unterschiedlichen Thermoelemente mit den Buchstaben J, K, E, T, R, S, B und N.

Beim Einsatz von Thermoelementen zum Messen der Temperatur ist eine Kaltstellenkompensation zu berücksichtigen. 
Wie oben beschrieben beruht der thermoelektrische Effekt darauf, dass an der Messspitze -also an der „heißen“ Seite- des Thermoelementes zwei verschiedene Materialien (z.B. Kupfer und Konstantan) eine Spannung hervorrufen. Da ein Thermoelementdraht aber auch an ein Messgerät angeschlossen werden muss, dessen elektrischen Anschlüsse in aller Regel aus Kupfer bestehen, entsteht an dieser „kalten“ Seite des Thermoelementes ebenfalls ein thermoelektrischen Effekt, da auch dort zweierlei Materialien zusammenkommen. Daher muss der an der Messspitze entstehende Spannungsabfall mit dem an der Messgeräteseite entstehenden kompensiert werden.

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