Ein Messsystem fur die Kryotechnik Erfassung tiefer Temperaturen mit einem PXI/SCXI System

摘要

Im Rahmen des Projekt TOSKA am Forschungszentrum Karlsruhe werden supraleitende Komponenten fur den in Frankreich im Bau befindlichen Fusionsreaktor ITER entwickelt und getestet. Da die Supraleitung der verwendeten Materialien erst bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt einsetzt, mussen die Testkomponenten mit flussigem Helium gekuhlt werden. Fur die zur Uberwachung der Anlage notwendige Messung derart niedriger Temperaturen werden Widerstandthermometer mit ausgepragten negativen Temperaturkoeffizienten eingesetzt. Die an den Widerstanden abfallenden Spannungen werden gemessen und mit Linearisierungsfunktionen, die in einer vorangehenden Kalibrierung ermittelt wurden, in Temperaturen umgerechnet. In diesem Bericht werden zwei Testaufbauten eines Messsystems zur Erfassung tiefer Temperaturen mit Widerstandthermometern auf Basis eines National Instruments PXI Systems beschrieben. Dabei werden die Sensoren je nach Typ mit Stromen aus einem SCXI Modul oder externen umschaltbaren Stromquellen gespeist. Vor der Erfassung werden die Spannungssignale uber SCXI Module konditioniert und mit einer DAQ Karte aufgenommen. Die Steuerungssoftware wird mit LabVIEW RT auf dem PXI System implementiert. Da die Temperaturauflosung und Genauigkeit des Messsystems fur den experimentellen Betrieb wesentlich sind, wird ein alternativer Aufbau unter Verwendung eines Switch Moduls und eines DMM im PXI System diskutiert. Im Produktionsbetrieb an der TOSKA Anlage wird das Messsystem mehr als 200 Temperaturkanale erfassen.