Typ-K Thermoelement mit Kupfedraht verdrahten?

[Janos P. (saftig)]

Habe hier ein Gerät (16 Kanal Thermocouple) von National Instruments 
"NI-9213":
https://www.ni.com/docs/de-DE/bundle/ni-9213-specs/page/specs.html
Dessen Thermoelemente, wenn ich das richtig sehe, mit Kupferdraht 
angeschlossen werden sollen (Im Dokument Ctrl+f: copper).

Empfiehlt es sich da nicht eher, bis zum Sensor dasselbe Material zu 
benutzen, also bei Typ-K Sensor Nickel/Chrom-Nickel Draht? Oder gilt das 
nur, wenn über die unterschiedlichen Materialien einem Temperaturgefälle 
ausgesetzt sind?

Angenommen, das Gerät kommt in ein Gehäuse, worin 10cm entfernt 
Typ-K-Buchsen zum Anschluss der eigentlichen Messleitungen eingebaut 
werden.
Kann die Interne Verdrahtung zwischen Messwandler und Buchse dann mit 
Kupferdrähten erfolgen, da hier kein Temperaturgefälle vorliegt?

Hab da irgendwie schwierigkeiten die Grafik aus der Wikipedia auf meine 
Situation umzumünzen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelektrizit%C3%A4t

Grüße

[Loco M. (loco)]

Schau dir dies hier an, da ist die Temperaturmessung besser erklärt. 
Wenn der Kupferanschluss für beide Drähte gleich lang ist, dann ist auch 
ein interner Temperaturunterschied egal. Die im Kupfer erzeugten 
Thermospannungen heben sich auf.

https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement

[Michael B. (laberkopp)]

Janos P. schrieb:
> Empfiehlt es sich da nicht eher, bis zum Sensor dasselbe Material zu
> benutzen,

Am Übergang Ni/NiCr auf Kupfer tritt die Thermospannung auf und muss mit 
der Klemmstellentemperatur kompensiert werden.

Wenn der Übergang genau so warm ist wie die Stelle deren Temperatur der 
Regler misst, dann kann der Übergang auch entfernt vom Regler sein.

Üblich ist ja Sensor im 600 GradC heissen Ofen, Klemmstelle und Regler 
ausserhalb und damit bei Raumtemperatur.

[Loco M. (loco)]

Michael B. schrieb:
> Am Übergang Ni/NiCr auf Kupfer tritt die Thermospannung auf und muss mit
> der Klemmstellentemperatur kompensiert werden.

Dann schau auch du den von mir genannten Link an. Die Thermospannung 
tritt nicht am Übergang der beiden Materialien auf (das ist einfach nur 
eine leitende Verbindung), sondern zwischen Anfang und Ende der Leiter 
des Thermoelementes. Da die Materialien und damit die Thermospannungen 
unterschiedlich sind, ergibt sich eine Spannungsdifferenz die gemessen 
und weiterverarbeitet wird. Und natürlich muss die Vergleichstemperatur 
am bzw. in der Nähe des Thermoelementsteckers bekannt sein.

[Michael B. (laberkopp)]

Loco M. schrieb:
> Die Thermospannung tritt nicht am Übergang der beiden Materialien auf
> (das ist einfach nur eine leitende Verbindung), sondern zwischen Anfang
> und Ende der Leiter des Thermoelementes

Versuchs noch mal. Physikgrundlagen.

[Peter D. (peda)]

Das Hauptproblem an Thermoelementen ist, sie können keine Temperatur 
messen, sondern nur Temperaturdifferenzen.
Daher braucht es immer zusätzlich eine Absolutwertmessung an der 
Kaltstelle.
Z.B. hat der AD595 eine solche Messung eingebaut. Damit möglichst 
fehlerarm gemessen werden kann, ist die Ausgleichsleitung vom 
Thermoelement möglichst direkt bis zum AD595 zu führen und auch nur über 
entsprechende Steckverbinder.
https://www.analog.com/en/products/ad595.html

Das Führen über Kupferleitungen ist prinzipiell auch möglich, sofern man 
an der Verbindungsstelle Ausgleichsleitung zu Kupfer den 
Kaltstellensensor (z.B. PT100) anbringt und mit zur Auswerteelektronik 
führt. Man braucht ab da also mindestens 4 Adern.

[Purzel H. (hacky)]

Jeder Materialuebergang zwischen verschiedenen (Metall-)Materialien 
erzeugt Thermospannungen. Wenn also eine Verlaengerungsleitung aus 
Kupfer verwendet wird, sollten die Anschluesse auf der gleichen 
Temperatur sein. Also Chromel & Alumel je mit Kupfer geschraubt oder 
gekrimpt und dann thermisch kurzgeschlossen.

[Frank O. (frank_o)]

Peter D. schrieb:
> Das Hauptproblem an Thermoelementen ist, sie können keine Temperatur
> messen, sondern nur Temperaturdifferenzen.
> Daher braucht es immer zusätzlich eine Absolutwertmessung an der
> Kaltstelle.

Danke Peter, war mir bis jetzt gar nicht bewusst. Auch wenn ich es im 
Moment nicht brauche, das behalte ich mal im Hinterkopf.
Du hast mir übrigens so toll geholfen mit dem Oszillator. Danke auch 
noch einmal  dafür!

[Peter D. (peda)]

Manche Multimeter haben einen Typ-K Eingang aber keine 
Kaltstellenmessung. Die zeigen dann immer 20°C Raumtemperatur an, auch 
wenn Du schon Eiskristalle auf der Brille hast.

[Rainer W. (rawi)]

Loco M. schrieb:
> Die Thermospannung tritt nicht am Übergang der beiden Materialien auf
> (das ist einfach nur eine leitende Verbindung), sondern zwischen Anfang
> und Ende der Leiter des Thermoelementes

Da hast du etwas falsch verstanden.
Die Thermospannung tritt einzig am Übergang zwischen zwei Metallen auf 
und hängt von den aufeinander treffenden Materialien und der Temperatur 
der Übergangsstelle ab. Der Leiter zwischen seinen Enden trägt selber 
überhaupt nichts dazu bei.

[Loco M. (loco)]

Rainer W. schrieb:
> Loco M. schrieb:
>> Die Thermospannung tritt nicht am Übergang der beiden Materialien auf
>> (das ist einfach nur eine leitende Verbindung), sondern zwischen Anfang
>> und Ende der Leiter des Thermoelementes
>
> Da hast du etwas falsch verstanden.
> Die Thermospannung tritt einzig am Übergang zwischen zwei Metallen auf
> und hängt von den aufeinander treffenden Materialien und der Temperatur
> der Übergangsstelle ab. Der Leiter zwischen seinen Enden trägt selber
> überhaupt nichts dazu bei.

Leute, schaut doch einfach mal bei dem Link rein:

https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement

Seebeck-Effekt

Als thermoelektrischen oder Seebeck-Effekt bezeichnet man das Auftreten 
einer elektrischen Spannung auf Grund eines Temperatur­gefälles entlang 
eines elektrischen Leiters. Diese Spannung oder Potentialdifferenz ist 
eine Funktion der Tempe­ratur­differenz entlang des Leiters und für 
jedes Leitermaterial anders. Die Kennlinien sind nur näherungsweise 
linear.
...

[J. T. (chaoskind)]

Loco M. schrieb:
> Leute, schaut doch einfach mal bei dem Link rein:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement
> Seebeck-Effekt

Überlege dir, was eine Störstelle ist. Dann überlege dir, ob eine 
Störstelle eher durch ein durchgehendes Stück gleichen Mazerials 
abgebildet wird, oder an der Stelle, an der unterscjiedliche Materialien 
aufeinander treffen.
Dann frage dich weiter, warum gleiches eine Änderung bewirken sollte.

[Roland D. (roland_d284)]

Moin,

J. T. schrieb:
> Loco M. schrieb:
>> Leute, schaut doch einfach mal bei dem Link rein:
>> https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement
>> Seebeck-Effekt
>
> Überlege dir, was eine Störstelle ist. Dann überlege dir, ob eine
> Störstelle eher durch ein durchgehendes Stück gleichen Mazerials
> abgebildet wird, oder an der Stelle, an der unterscjiedliche Materialien
> aufeinander treffen.
> Dann frage dich weiter, warum gleiches eine Änderung bewirken sollte.

Gleiches? Es gibt ja den Temperaturgradienten längs der beiden Leiter.

Die Frage ist eher, wie man die eine von der anderen Interpretation 
unterscheiden kann. Praktisch läuft es ja auf das gleiche hinaus.

Gruß, Roland

[Carypt C. (carypt)]

Also ich entnehme dem Michael B seiner Äußerung, daß man die 
Thermoelementmaterialien thermisch nah mit den (einander gleichen) 
Kabelmaterialien verbinden muß. Danach sei die Leiterverlängerung sofern 
symmetrisch unproblematisch.

Wie stelle ich fest, ob die Thermoelementleitungen bereits aus gleichen 
(Leitungs-) Material sind oder noch die ursprünglichen 
Thermoelementmaterialien sind.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

Man sollte vielleicht nicht vergessen das es Leute gibt die mit
einem Thermoelement eine Temperatur von 600 bis 1000Grad messen
und deren Anwendung ein Fehler von +/-20Grad vollkommen egal
ist. .-)

Vanye

[Peter D. (peda)]

Carypt C. schrieb:
> Wie stelle ich fest, ob die Thermoelementleitungen bereits aus gleichen
> (Leitungs-) Material sind oder noch die ursprünglichen
> Thermoelementmaterialien sind.

Bei Ausgleichsleitung haben beide Adern einen deutlich unterschiedlichen 
Widerstand.

[Michael B. (laberkopp)]

Carypt C. schrieb:
> Also ich entnehme dem Michael B seiner Äußerung, daß man die
> Thermoelementmaterialien thermisch nah mit den (einander gleichen)
> Kabelmaterialien verbinden muß.

Du musst die Verbindung Ni/NiCr auf Kupfer an einer Stelle machen, die 
dieselbe Temperatur hat, die die Kaltstellenkompensation im Messgerät 
misst.

Wenn beides im Raum und nicht im Ofen ist, ist es vielleicht nicht 
gradgenau, aber gut.

Da keiner weiss, was du messen musst, kann man über die 
Umgebungsbedingungen nur raten.

[Ansgar K. (malefiz)]

Ausgleichsleitung ist ähnliches Material
Thermoleitung ist aus gleichem Material.