Platin-RTDs auf PCB Trägern - entwickelt von Heraeus Nexensos für HVAC-Anwendungen

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Platin-Temperatursensoren werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Langzeitstabilität, Zuverlässigkeit, hohen Genauigkeit, einfachen Handhabung und reproduzierbaren elektrischen Eigenschaften (genormt nach DIN EN 60751) in vielen Anwendungen erfolgreich eingesetzt.

Wärmemengenzähler müssen in der Lage sein, jahrelang hochpräzise Temperaturmessungen durchzuführen, um sicherzustellen, dass Verbraucher nur für die von ihnen genutzte Energie bezahlen.

HVAC

Heraeus Nexensos produziert Pt-RTDs (Resistance Temperature Detector), welche auf einer kleinen Leiterplatte (PCB) montiert sind und für die strengen Anforderungen von Wärmezählern entwickelt wurden. Ein leitfähiger Mäander zwischen dem SMD-Platinsensor (Surface Mount Device) und den Anschlusspads für die Kabel reduziert die Wärmeübertragung über die Kabel und den damit verbundenen Messfehler. Diese Konstruktion ermöglicht eine äußerst genaue und stabile Temperaturmessung bei einer Eintauchtiefe von nur 15 mm. Der PCB-RTD ist für den Einbau in Sensorröhrchen und Tauchsensoren und für Betriebstemperaturen von -40 °C bis 150 °C optimiert. Da sich die Lötpads auf gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte befinden, entfällt die Notwendigkeit, die Lötstelle zu isolieren. Die Anpassung des Rohrdurchmessers an die Sensorbreite ermöglicht eine einfache, selbstzentrierende, elektrisch isolierte Installation ohne zusätzliches Isoliermaterial, das die Ansprechzeit negativ beeinflussen könnte.

Die Optimierung des Designs minimiert zudem manuelle Montageschritte und unterstützt die automatische oder halbautomatische Verarbeitung. Für eine optimale Leistung wird ein Verguss mit einer wärmeleitenden Paste empfohlen.

Der kleine SMD-Chip ist auf dem PCB dauerhaft fixiert. Das reduziert die minimal erforderliche Eintauchtiefe und die thermische Masse und ermöglicht eine schnelle und stabile Temperaturmessung über die gesamte Lebensdauer des Sensors.

Pt-RTDs auf einer Leiterplatte sind auch für andere HVAC-Anwendungen wertvoll

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Die Konstruktionsmerkmale, welche den PCB-Sensor zur idealen Lösung für Wärmezähleranwendungen machen, können auch die Leistung in anderen HVAC-Messanwendungen verbessern. Die Reproduzierbarkeit von Luft- oder Wassertemperaturmessungen hängt von der reproduzierbaren Positionierung des Sensorelements innerhalb des Tauchröhrchens ab. Wenn zum Beispiel die Einstecktiefe des Sensors in einer Anwendung zur Messung der Kanaltemperatur variiert, kann es zu einer Abweichung der Messung von Sensor zu Sensor kommen. Daraus resultierende Messabweichungen können die Genauigkeit von Regelungen und Steuerkreisen beeinflussen. Beim PCB-Sensor ist das Sensorelement fest auf der Leiterplatte befestigt. Das minimiert bzw. eliminiert Positionierungsfehler in Fühlerröhrchen.

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