Thermoelemente sind die am häufigsten anzutreffenden Temperaturfühler.

Ein Thermoelement besteht aus zwei aufeinander liegenden Metallen. An der Kontaktfläche entsteht eine Thermospannung, deren Größe von der Temperaturdifferenz zwischen den Kontaktstellen abhängt. Diese thermostatische Spannung wird als Seebeck-Spannung bezeichnet und ist nicht linear. Die Messwerte von Thermoelementen müssen daher immer aufbereitet werden.

Thermoelementtypen unterscheiden sich in der Materialzusammensetzung und ihrem genauen Messbereich.

Thermoelementtyp Positiver Pol Negativer Pol Temperaturbereich (°C) für Polynomkoeffizienten oder zur Umwandlung anhand einer Tabelle Temperaturbereich (°C) für inverse Polynomkoeffizienten
J Eisen Kupfer-Nickel-Legierung (Konstantan) -210 bis 1200 -210 bis 1200
K Chrom-Nickel-Legierung Nickel-Aluminium-Legierung -270 bis 1372 -200 bis 1372
N Nickel-Chrom-Silicium-Legierung Nickel-Silicium-Legierung -270 bis 1300 -200 bis 1300
R Platin 13%, Rhodium Platin -50 bis 1768 -50 bis 1768
S Platin 10%, Rhodium Platin -50 bis 1768 -50 bis 1768
T Kupfer Kupfer-Nickel-Legierung (Konstantan) -270 bis 400 -200 bis 400
B Platin Rhodium 0 bis 1820 250 bis 1820
E Chrom-Nickel-Legierung Kupfer-Nickel-Legierung (Konstantan) -270 bis 1000 -200 bis 1000

Die Temperaturbereiche für Polynomkoeffizienten werden zur Umwandlung von Temperatur in Spannung benötigt. Bei den meisten Thermoelementen gilt dabei folgende Gleichung:

wobei E die Spannung in Millivolt, t90 die Temperatur in Grad Celsius und ci der Koeffizient ist.

Die Temperaturbereiche für inverse Polynomkoeffizienten werden zur Umwandlung von Spannung in Temperatur benötigt. Bei den meisten Thermoelementen gilt dabei folgende Gleichung:

wobei t90 die Temperatur in Grad Celsius, E die Spannung in Millivolt und Di der Koeffizient ist.

Hinweis Welche Koeffizienten für die einzelnen Thermoelementtypen gelten, erfahren Sie in der "NIST ITS-90 Thermocouple Database" auf nist.gov.