Digitaler vs. analoger Temperatursensor

Was ist ein digitaler Temperatursensor und was sollten Sie wissen, wenn Sie einen digitalen Temperaturfühler einsetzen möchten? In diesem Beitrag bekommen Sie einen ersten Überblick.

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Analog versus digital

Thermoelemente, Widerstandsthermometer, NTC und PTC liefern Ausgangssignale, die sich kontinuierlich mit der Temperatur ändern. Wir nennen sie analoge Signale. Auch ein nachgeschalteter Messwertumformer, der das Ausgangssignal in ein normiertes Signal, z.B. 0 bis 10 V, wandelt, liefert ein analoges Signal.

Ein digitaler Temperaturfühler ist ein Messfühler mit integriertem Analog-Digital-Wandler. Er wandelt das analoge Signal in ein digitales Signal; der Messwert wird im einfachsten Fall über einen 1-Draht-Bus übertragen. Aber auch komplexere Bus-Systeme, wie CANopen, Profibus oder USB können zum Einsatz kommen.

Vor- und Nachteile digitaler Temperatursensoren

Während analoge Temperaturfühler an der Messstelle lediglich mit dem eigentlichen Messelement bestückt sind, ist bei einem digitalen Temperaturfühler gleich noch die notwendige Elektronik integriert. Wohl und Weh sind aber dicht beieinander.

Positiv

Das Temperatursignal wird nach der AD-Wandlung nicht mehr durch äußere Effekte und Störungen beeinflusst – das ist ein klarer Vorteil gegenüber dem empfindlichen Analogsignal.

Negativ

Durch die integrierte Elektronik wird der Temperaturbereich deutlich eingeschränkt: Während ein Widerstandsthermometer, klug konstruiert, bis über +500°C an der Messstelle verträgt, ist bei digitalen Temperaturfühlern bei +80 bis +125°C die Grenze erreicht, denn die Elektronik verkraftet nicht mehr. Außerdem sind die Preise für digitale Temperaturfühler deutlich höher als für klassische analoge Fühler.

Auswahlkriterien

Neben dem Temperaturbereich spielt die Auflösung des Messwertes bei digitalen Fühlern eine große Rolle – hier geht es darum, wie feinteilig der ursprüngliche analoge Wert als Digitalwert dargestellt wird. Die Auflösung ist nicht zu verwechseln mit der ebenfalls sehr wichtigen Genauigkeit, die angibt, wie weit das Messergebnis vom physikalisch absoluten Ergebnis abweicht.

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