IoT Use Case

Temperatursensoren für Industrie und IoT-Anwendungen

Ein Temperatursensor misst die Temperatur eines Mediums oder einer Oberfläche und wandelt sie in ein elektrisches Signal um. In der Industrie sind Widerstandsthermometer wie PT100 und PT1000, Thermoelemente und berührungslose Pyrometer üblich. Im IoT-Stack liefern sie Prozess- und Zustandsdaten, etwa für Qualitätssicherung, Energiemonitoring und Condition Monitoring.

  • Co-Founder & CTO/CPO, Greenlyte Carbon Technologies
  • Magna Exteriors (Meerane) GmbH, Leiter Automatisierung, Magna
  • Salzgitter Flachstahl

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Wer es anbietet

Temperatursensoren im Praxiseinsatz

3 Hersteller aus unserem Partnernetzwerk mit 41 Lösungsbeispielen. Zuerst die, deren Einsatz in dieser Kategorie am häufigsten belegt ist.

Wofür es eingesetzt wird

Wofür und womit sie eingesetzt werden

Ausgewertet aus den Lösungsbeispielen dieser Hersteller: die häufigsten Use Cases und die Technologien, die ihre Lösungen sprechen.

Use Cases

Worauf du achtest

Messprinzipien: Widerstandsthermometer, Thermoelement, Pyrometer

Widerstandsthermometer nutzen, dass sich der elektrische Widerstand von Platin mit der Temperatur nahezu linear ändert. Ein PT100 hat bei 0 °C genau 100 Ohm, ein PT1000 genau 1.000 Ohm. Kennlinie und Genauigkeitsklassen sind in DIN EN 60751 festgelegt. Widerstandsthermometer sind präzise und langzeitstabil und decken typische Prozesstemperaturen ab. Thermoelemente bestehen aus zwei verbundenen Metallen und erzeugen durch den Seebeck-Effekt eine kleine Spannung, die von der Temperaturdifferenz zwischen Messstelle und Vergleichsstelle abhängt. Sie sind robust, reagieren schnell und eignen sich für hohe Temperaturen, die Typen wie K oder J sind in DIN EN 60584 genormt. Pyrometer messen die Wärmestrahlung einer Oberfläche berührungslos, etwa an bewegten oder sehr heißen Teilen.

Vom Fühler zum Datenpunkt

Der eigentliche Fühler liefert einen Widerstand oder eine Thermospannung. Ein Temperaturtransmitter wandelt dieses Rohsignal in ein Normsignal wie 4–20 mA oder in ein digitales Signal um. Er sitzt im Anschlusskopf, auf der Hutschiene oder ist direkt im kompakten Sensor integriert. Kompakte Temperatursensoren mit IO-Link übertragen Messwert, Diagnose und Parameter digital und machen eine eigene Analogkarte überflüssig. Abzugrenzen sind Temperaturschalter, die nur beim Erreichen eines Grenzwerts schalten. Für die Nachrüstung bestehender Messstellen gibt es Kopftransmitter mit IO-Link, die einen vorhandenen PT100 weiter nutzen.

Worauf es bei der Auswahl ankommt

Wichtig sind Messbereich, Genauigkeitsklasse und Ansprechzeit, die Einbaulänge und ein passendes Schutzrohr für Druck und Strömung. Bei Widerstandsthermometern bestimmt die Anschlusstechnik die Genauigkeit: In 3- oder 4-Leiter-Schaltung wird der Leitungswiderstand kompensiert. Für Lebensmittel und Pharma kommen hygienische Prozessanschlüsse hinzu, für explosionsgefährdete Bereiche Ex-Zulassungen. Hersteller wie WIKA und Endress+Hauser bieten Temperatursensoren und Transmitter mit IO-Link oder Funkanbindung an. In Lösungsbeispielen überwachen sie Kühlketten, Lagertemperaturen von Motoren oder Temperaturprofile in Öfen und Reaktoren. Wer Temperaturdaten im IoT-Stack nutzt, kombiniert sie häufig mit Druck, Durchfluss oder Vibration, um Ursachen von Abweichungen schneller zu erkennen. Edge-Geräte oder IO-Link-Master bündeln die Werte und übergeben sie an die IoT-Plattform.

Häufige Fragen zu Temperatursensoren

PT100 oder PT1000: Was ist der Unterschied?

Beide sind Platin-Widerstandsthermometer, der PT100 hat bei 0 °C 100 Ohm, der PT1000 1.000 Ohm. Der höhere Grundwiderstand des PT1000 macht ihn unempfindlicher gegen den Widerstand langer Zuleitungen, deshalb reicht oft eine 2-Leiter-Schaltung. Der PT100 ist in der Prozessindustrie verbreiteter und wird meist mit 3- oder 4-Leiter-Schaltung betrieben. Die Messgenauigkeit hängt von der Klasse ab, nicht vom Typ.

Widerstandsthermometer oder Thermoelement: Was ist besser?

Ein Widerstandsthermometer wie der PT100 ist die bessere Wahl für genaue, stabile Messungen bei typischen Prozesstemperaturen. Ein Thermoelement eignet sich besser für sehr hohe Temperaturen, schnelle Temperaturwechsel und raue mechanische Bedingungen. Widerstandsthermometer sind genauer und driften weniger, Thermoelemente sind robuster und decken einen größeren Bereich ab. Viele Anlagen nutzen beides: Widerstandsthermometer für die Produktqualität, Thermoelemente für Öfen und heiße Zonen.

Wofür eignet sich ein Thermoelement Typ K?

Ein Thermoelement Typ K besteht aus Nickel-Chrom und Nickel (NiCr-Ni) und eignet sich für hohe Temperaturen bis über 1.000 °C. Es ist robust, preiswert und reagiert schnell, deshalb ist es in Öfen, Abgasstrecken, Kunststoffmaschinen und Wärmebehandlung weit verbreitet. Gegenüber einem PT100 ist es weniger genau und driftet stärker. Typ K ist in DIN EN 60584 genormt.

Was bedeutet 2-, 3- oder 4-Leiter-Schaltung beim PT100?

Die Leiterzahl gibt an, wie der Leitungswiderstand des Kabels berücksichtigt wird. In 2-Leiter-Schaltung fließt er voll in das Ergebnis ein und verfälscht die Temperatur. Die 3-Leiter-Schaltung misst den Leitungswiderstand über eine dritte Ader und zieht ihn ab, das ist der Industriestandard. Die 4-Leiter-Schaltung eliminiert ihn praktisch vollständig und wird für höchste Genauigkeit eingesetzt.

Was macht ein Temperaturtransmitter?

Ein Temperaturtransmitter wandelt das Rohsignal eines Widerstandsthermometers oder Thermoelements in ein störsicheres Normsignal wie 4–20 mA oder in ein digitales Signal um. Er linearisiert den Wert, kompensiert bei Thermoelementen die Vergleichsstelle und meldet Fühlerbruch. Moderne Transmitter kommunizieren zusätzlich per HART oder IO-Link und machen die Temperatur so direkt für IoT-Plattformen nutzbar.

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