29. August 2018

Neuer Platin RTD mit 4 Drähten für hochpräzise Temperaturmessungen

Als Reaktion auf die steigende Nachfrage nach hochgenauen Platin-Temperatursensoren bringt die IST AG eine neue RTD PW Serie für hochpräzise Messungen auf den Markt. Die 4-Draht-Konstruktion befindet sich direkt auf dem Chip, wodurch Messungen in Klasse F0.15 bis +600 °C mit sehr geringer Hysterese ermöglicht werden.

Platin Temperatursensoren zeichnen sich durch eine hohe Langzeitstabilität und durch hohe Robustheit z.B. bei Vibrationen aus. Auch geben sie im Gegensatz von z.B. Thermoelementen ein Ausgangssignal in Bezug auf die absolute Temperatur aus, weshalb sie häufig für Referenzzwecke genutzt werden.

Für hochgenaue Temperaturmessungen haben sich 4-Leiter Konstruktionen bewährt, da sich so effektiv Drahtwiderstände und deren Temperatureinflüsse unterdrücken lassen. Hierbei gibt es diverse Möglichkeiten der Platzierung des Referenzpunkts. Sensoren mit zwei Drähten werden am Drahtende typischerweise mit vier Leitern verlängert – die Verlängerungsstelle bildet hier den Referenzpunkt. Diese Konstruktion kann häufig zu Messungenauigkeiten führen, beispielsweise aufgrund möglicher Thermospannungen bei der Verwendung unterschiedlicher Drahtmaterialien oder durch kleinere Positionsveränderungen.

Auch die alternative Anbringung der Verlängerungen direkt auf den Schweisspads hat sich als nicht optimal erwiesen. Durch die Abdeckung der Schweissstellen zugunsten der Zugentlastung kann es zu mechanischen Verspannungen kommen, was insbesondere durch die Verbauung des Sensors zu Drift führen kann.

Die Innovative Sensor Technology IST AG hat sich mit dieser Problematik intensiv auseinandergesetzt und einen neuen Sensor speziell auf die Bedürfnisse von hochgenauen und langzeitstabilen Messungen entwickelt. Bei diesem neuen 4-Leiter RTD befinden sich die Referenzpunkte innerhalb des Sensorchips. Die Aufsplittung auf 4 Leiter geschieht schon im Mäanderbereich und ausserhalb der Abdeckung. Wie im gesamten anderen Mäanderbereich wird hier mit hochreinem Dünnschichtplatin gearbeitet. Dadurch wird der Übergangswiderstand in diesem Bereich unterdrückt und der Einfluss von mechanischem Stress durch oder auf die Abdeckung wird minimiert. Die Weiterführung der vier Leiter mit reinem Platindraht garantiert von Chipseite eine minimale Materialvariation, so dass eine hohe Langzeitstabilität und die Unterdrückung von Thermospannungen gegeben sind

Durch die Nutzung der bereits etablierten PW-Technologie wird eine sehr gute Kennlinientreue (gem. IEC 60751) erreicht – die Klasse F0.15 kann in einem Temperaturbereich von -200 °C bis +600 °C garantiert werden. Weiterhin weist die Konstruktion deutlich reduzierte Hysterese auf, so dass sich die Sensoren auch für Messungen bei sehr tiefen Temperaturen eignen.

Aktuell (Stand: Ende August 2018) sind Qualifikationsmuster des 4-Leiter Sensors verfügbar. Bitte nehmen Sie bei Interesse Kontakt mit uns auf. Wir stehen Ihnen gerne für eine individuelle Beratung zur Verfügung.

(Email: [email protected]; Tel.: +41 71 992 01 00)