Pyro-Pointer PP 400 mit RGB-LED

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Aus ELVjournal 05/2007     0 Kommentare
 Pyro-Pointer PP 400 mit RGB-LED
Bausatzinformationen
ungefähr Bauzeit(Std.)Verwendung von SMD-Bauteilen.
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Technische Daten

1,6-4 V
2 x Batterie Mignon (LR6/AA)
max. 200 mA
-10 °C bis 300 °C
6:1
0 °C bis 40 °C
100 x 86 x 45 mm

Mit diesem in einem Handgehäuse untergebrachten Gerät können schnell und präzise Temperaturunterschiede aufgespürt und akustisch/optisch angezeigt werden. Die Messung erfolgt dabei berührungslos durch einen Thermopile-Sensor. Zusätzlich zur akustischen Anzeige ist eine optische Anzeige mit einer RGB-LED vorhanden. Temperaturänderungen werden somit auch durch Farbänderung dargestellt.

Grundlagen und Anwendungen

Die berührungslose Temperaturmessung durch die Erfassung der Wärmestrahlung eines Messobjekts ist heute allgegenwärtig – ob als Infrarot-Fieberthermometer oder als einfach bis komfortabel ausgestattetes Handmessgerät, das Messprinzip ist überall das Gleiche. Diese Messgeräte ermöglichen die Temperaturmessung aus der (sicheren) Entfernung, sie sind dabei je nach eingesetztem Sensor unterschiedlich präzise in der Erfassung des Messpunktes (Spot). Diese Art der Temperaturmessung vermeidet viele Nachteile der Messung per Fühler wie Verfälschung durch die Wärmeableitung des Fühlers,Kontaktprobleme oder das Problem, sich bewegende oder unter Spannung stehende Teile zu messen. Und insbesondere in höheren Temperaturbereichen stoßen preiswerte Temperaturfühler an ihre Grenzen, ab ca. 250 °C wird es hier teuer. Hingegen vermag ein berührungsloses Thermometer weite Temperaturbereiche zu messen. Die Handhabung eines solchen Thermometers ist einfach – Messobjekt anpeilen und Messung auslösen. Wie funktioniert das Ganze? Jeder Körper sendet eine natürliche Wärmestrahlung aus. Aus dieser Strahlung lässt sich bei bekanntem Emissionsfaktor des Messobjekts sehr genau auf dessen (Oberflächen-)Temperatur schließen. So genannte Thermopile-Sensoren wandeln diese Wärmestrahlung in eine von der Intensität der Wärmestrahlung abhängige elektrische Spannung um. Den Erfassungsbereich des Sensors kann man sich als eine sich kegelförmig aufweitende Fläche vor der Linse des Sensors vorstellen – ähnlich einem Taschenlampenstrahl.
Bild 1: Erfassungsbereich des Sensors
Bild 1: Erfassungsbereich des Sensors
Abbildung 1 zeigt diesen Bereich schematisch. Aus dieser Darstellung ist auch gut zu erkennen, dass sich auch die erfasste Fläche mit größer werdendem Abstand zum Sensor vergrößert. Ein Maß für diese Aufweitung ist der „D:S”-Wert. Er gibt das Verhältnis des Abstands zum Messobjekt (D = Distance) zum Messfleckdurchmesser (S = Spot) an. Bei einem Verhältnis von z. B. 6:1 ergibt sich also bei 60 cm Abstand zum Messobjekt ein Messfleck von 10 cm Durchmesser. Der hier vorgestellte Pyro-Pointer hat genau dieses D:S-Verhältnis. Was unterscheidet nun einen Pyro-Pointer von einem Infrarot- Thermometer? Vom Messprinzip her nichts. Nur die Art der Anzeige ist bei einem Pyro-Pointer anders. Während ein Thermometer die exakte Temperatur meist in einer Digitalanzeige darstellt, kommt es bei einem Pyro-Pointer darauf an, Veränderungen zu einem zuvor erfassten Referenzwert möglichst genau und schnell darzustellen. Das kann sowohl mit akustischen als auch optischen Signalen erfolgen.
Unser neuer Pyro-Pointer realisiert beides. Er zeigt eine Temperaturabweichung mit einem Signalton variabler Tonhöhe sowie mittels der Farbveränderung einer RGB-Leuchtdiode an. Da hier die Wandlungszeit für eine Digital-Anzeige vollkommen wegfällt, ist eine sehr schnelle Lokalisierung möglich. Und die akustische Anzeigemethode erlaubt es auch, sich ausschließlich auf das Messobjekt zu konzentrieren, da man erwiesenermaßen per Gehör sehr feine Tonhöhenabstufungen registrieren kann. Mit dieser Mess- und Anzeigemethode lassen sich, wie gesagt, sehr schnell und genau die heißesten und kältesten Punkte auf einer Oberfläche finden. Dabei kann die absolute Temperatur im Bereich von -10 °C bis +300 °C liegen. Ausschlaggebend für die Anzeige ist immer nur die Temperaturdifferenz zwischen Referenz- und folgend gemessener Temperatur. Damit eignet sich der Pyro-Pointer für alle Aufgaben, wo es darauf ankommt, Temperaturabweichungen zu einer Referenztemperatur feststellen zu können. Da bietet sich natürlich die Suche nach Kältebrücken im Gebäude oder die nach wärmsten bzw. kältesten Punkten bei elektronischen Geräten, Bauteilen, Gehäusen usw. an.

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