Der im Digitalthermometer-Bausatz verwendete Temperatursensor DS18B20 weist erfahrungsgemäß eine hohe Genauigkeit bei der Temperaturermittlung auf. Der Hersteller garantiert jedoch nur eine maximale Abweichung von +/- 0,5 °C im "inneren" Messbereich von -10 bis +85 °C (über den gesamten Messbereich von -55 bis +125 trifft das Datenblatt keine entsprechende Aussage). Da mag es interessant sein zu ermitteln, wie es der einzelne Sensor mit der Messgenauigkeit hält. Die Bausatz-Anleitung beschreibt, wie technisch vorzugehen ist, um eine Kalibrierung des Thermometers durchzuführen, wie also dem Gerät ein Korrekturwert passend zum individuellen Messwertfehler übermittelt wird. Wie lässt sich aber zunächst der Messfehler des unkalibrierten Thermometers ermitteln? Hierzu finden Sie im Folgenden ein paar Anregungen. Das Digitalthermometer muss für die Messungen in den 10tel-Grad-Modus geschaltet werden, sofern dieser Modus nicht bereits voreingestellt ist (siehe Anleitung).
- Natürlich ist es am einfachsten, wenn ein genaues Referenzthermometer - idealerweise ein geeichtes Thermometer - vorhanden ist. Dann setzen Sie einfach beide Thermometer derselben konstanten Temperatur aus und vergleichen die Messwerte. Am besten werden beide Sensoren bzw. Temperaturfühler in direkten Kontakt gebracht. Warten Sie ab, bis sich beide Anzeigen eingependelt haben. Achten Sie darauf, dass keine Infrarot- oder andere Energieeinstrahlung stattfindet, die womöglich zu einer einseitigen Erwärmung der Anordnung führt. Verwenden Sie nicht einfach ein gewöhnliches Haushaltsthermometer! Das dürfte im Zweifelsfall weniger genau messen als ein unkalibrierter DS18B20, selbst dann, wenn die Temperatur aufs zehntel Grad angezeigt wird.
- Eine Umgebungstemperatur von null Grad Celsius lässt sich mit Hilfe von Wassereis herstellen. Es sollte sich um möglichst reines gefrorenes Wasser handeln, am besten destilliertes Wasser. Zur Not tut es auch normales Leitungswasser. Lassen Sie das Eis langsam auftauen (in einem Kunststoffgefäß). Das in der Auftauphase entstehende Wasser-Eis-Gemisch weist im Falle reinen Wassers eine Temperatur von exakt 0 °C auf. [Gelöste Salze (Leitungswasser) wie auch gelöste Gase führen zu einer Gefrierpunkterniedrigung. Der Gefrierpunkt normalen Leitungswassers sollte jedoch nicht unter -0,1 °C liegen.] Rühren Sie die Mischung um, damit kein Temperaturgefälle zwischen dem Eis einerseits und der Gefäßwand und der Wasseroberfläche andererseits entsteht. Messen Sie die Wassertemperatur mit dem DS18B20. Einige Minuten Wasserkontakt schaden dem Sensor nichts; das Gehäuse ist wasserdicht. Er sollte aber nach der Messung gründlich getrocknet werden, um einer Korrosion der Anschlussbeinchen vorzubeugen. Allerdings kommt es leicht zu Kommunikationsproblemen, wenn die Leitfähigkeit des Wassers (aufgrund gelöster Mineralien) zu hoch ist, vor allem bei Verwendung einer längeren Kabelverbindung zwischen Sensor und Controller. Dann hilft meist schon ein Streifen Tesafilm, der das Wasser vom Sensor mit seinen blanken Anschlüssen fernhält.
- In den meisten Haushalten dürfte es ein Fieberthermometer geben, das eine hohe Messgenauigkeit aufweist - wenn auch nur in einem kleinen Temperaturbereich von wenigen Grad Celsius. Erwärmen Sie Wasser auf Körpertemperatur und führen Sie mit beiden Thermometern simultan die Messung durch. Achten Sie darauf, Flüssigkeitsthermometer keiner zu hohen Temperatur auszusetzen (Zerstörungsgefahr)!
Sofern Sie mehrere der beschriebenen Messungen durchführen, sollten Sie immer zu sehr ähnlichen Temperaturabweichungen kommen. Sofern die Abweichung +/- 0,1 °C übersteigt, mag sich eine Kalibrierung lohnen. Das technische Vorgehen ist im Anleitungsheft beschrieben.