Welke verschillende temperatuur sensoren zijn er?

Het was nog nooit zo makkelijk om zelf een temperatuur sensor te gebruiken in jouw project. Dankzij Arduino, Raspberry Pi en ESP32 kunnen hobbyisten én professionals zelf aan de slag. Temperatuur sensoren zijn vaak onmisbaar bij IoT projecten. Ze meten de omgevingstemperatuur en maken automatisering mogelijk, van huisautomatisering tot industriële controle. In dit artikel ontdek je de belangrijkste soorten temperatuur sensoren, zoals de DS18B20, DHT11 en DHT22. We leggen uit hoe ze werken, waarin ze verschillen, en wat hun voor- en nadelen zijn. Ook geven we tips voor het kiezen van de juiste sensor, afgestemd op jouw project en omgeving.

Hoe werken temperatuur sensoren?

Een temperatuursensor meet temperatuur door veranderingen in fysieke of elektrische eigenschappen. Deze eigenschappen reageren op warmte of kou en kunnen worden omgezet in meetbare signalen. Er zijn vijf hoofdtypen sensoren, elk met een eigen techniek.

Weerstandsthermometers (RTD’s) 
RTD’s gebruiken metalen die van weerstand veranderen bij temperatuurwisselingen. Een bekend voorbeeld is de PT100, die bij 0 °C precies 100 ohm meet. RTD’s zijn zeer nauwkeurig en stabiel. Wel hebben ze extra elektronica nodig om de kleine veranderingen goed te meten.

Halfgeleidersensoren 
Sensoren zoals de LM35 en TMP36 gebruiken geïntegreerde schakelingen. Die zetten temperatuur direct om in een analoge spanning. Microcontrollers kunnen deze spanning makkelijk uitlezen. Ze zijn goedkoop en eenvoudig te gebruiken. Bij extreme temperaturen neemt de nauwkeurigheid soms af.

Digitale sensoren 
Digitale modellen, zoals de DS18B20, sturen meetgegevens via protocollen als One-Wire. Hierdoor kun je meerdere sensoren op één datalijn aansluiten. De DHT11 en DHT22 meten naast temperatuur ook luchtvochtigheid. Ze communiceren via een seriële verbinding en zijn populair in klimaatprojecten.

Thermistors 
Thermistors zijn gevoelige weerstanden die sterk reageren op temperatuur. NTC’s verlagen hun weerstand bij warmte. PTC’s doen het tegenovergestelde. Ze zijn goedkoop en nauwkeurig, maar niet lineair. Daarom hebben ze kalibratie nodig en een spanningsdelercircuit om bruikbare signalen te leveren.

Thermokoppels 
Thermokoppels bestaan uit twee metalen die samen een kleine spanning opwekken bij temperatuurverschillen. Dit signaal is zwak, dus er is een versterker nodig, zoals de MAX6675. Ze zijn robuust en geschikt voor hoge temperaturen, bijvoorbeeld in industriële ovens of motoren.

Temperatuur sensoren in detail

DS18B20

De DS18B20 is een digitale temperatuursensor. Hij gebruikt het One-Wire protocol, waarmee meerdere sensoren via één datadraad communiceren. Dit vereenvoudigt de bedrading enorm. De sensor meet temperaturen van -55 tot +125 graden Celsius. De resolutie is instelbaar tussen 9 en 12 bits.

De sensor zet de temperatuur direct om in digitale waarden. Die waarden worden via de datalijn verzonden. Bij parasitaire voeding haalt de sensor zijn stroom zelfs van dezelfde draad. Hierdoor kun je meerdere sensoren aansluiten zonder veel bekabeling.

Dankzij bibliotheken zoals OneWire en DallasTemperature kun je de sensor eenvoudig uitlezen met een Arduino. Dat maakt de DS18B20 populair voor projecten die meerdere meetpunten nodig hebben, zoals slimme thermostaten, weerstations of klimaatmonitoring. De DS18B20 wordt ook vaak gebruikt als thermometer in aquaria en vochtige ruimtes. Er is namelijk ook een waterdichte variant van deze sensor beschikbaar.

Voordelen

• Eenvoudige bedrading
• Groot bereik en goede nauwkeurigheid
• Ondersteund in veel softwarebibliotheken
• Waterdichte variant verkrijgbaar

DHT11 en DHT22

De DHT11 en DHT22 meten niet alleen temperatuur, maar ook luchtvochtigheid. Daardoor zijn ze zeer geschikt voor toepassingen waar klimaatcontrole belangrijk is. Beide sensoren werken digitaal en gebruiken seriële communicatie via één datadraad.

De DHT11 is het eenvoudigst. Hij meet temperaturen tussen 0 en 50 graden, met een nauwkeurigheid van 2 graden (vaak nauwkeuriger). De luchtvochtigheid meet hij tussen 20 en 90 procent, met 5 procent nauwkeurigheid. Hij is goedkoop en geschikt voor basisprojecten zoals binnenklimaatmetingen.

De DHT22 is nauwkeuriger en meet een breder bereik: van -40 tot +80 graden en 0 tot 100 procent luchtvochtigheid. Hij is iets duurder, maar presteert beter. Hierdoor is hij geschikt voor projecten waar meer nauwkeurigheid nodig is.

Beide sensoren werken met bestaande bibliotheken. Ze sturen hun metingen als digitale pulsen die de microcontroller decodeert. Daardoor zijn ze makkelijk te integreren in Arduino- of Raspberry Pi-projecten.

Voordelen

• Combineren temperatuur en luchtvochtigheid
• Eenvoudige communicatie
• Budgetvriendelijk, zeker de DHT11

LM35 en TMP36

De LM35 en TMP36 zijn analoge temperatuur sensoren. Ze geven een spanningssignaal dat lineair evenredig is aan de temperatuur. Dat maakt ze simpel en snel bruikbaar.

De LM35 geeft direct een uitgangsspanning in graden Celsius. Voor elke graad stijgt de spanning met 10 millivolt. Daardoor is er geen ingewikkelde kalibratie nodig. De sensor reageert snel op temperatuurveranderingen. Daarnaast werkt het goed in real-time toepassingen zoals temperatuurregelaars of weerstations.

De TMP36 lijkt sterk op de LM35, maar werkt met een lagere voedingsspanning en heeft een bredere temperatuurbereik. Hij heeft een uitgang die direct bruikbaar is voor microcontrollers. Daardoor is hij populair bij hobbyisten die een betaalbare oplossing zoeken.

Voordelen

• Rechtstreeks spanningsoutput zonder ingewikkeld protocol
• Goedkoop en breed toepasbaar
• Geschikt voor snelle en eenvoudige metingen

BME280 en BMP180

De BME280 is een geavanceerde sensor die drie functies combineert: temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk. Hij is ontwikkeld voor toepassingen waar meerdere omgevingsfactoren tegelijk gemeten moeten worden. Bijvoorbeeld in weerstations of IoT-systemen. De sensor communiceert via I2C of SPI en wordt goed ondersteund in zowel Arduino als Raspberry Pi.

De BME280 is nauwkeurig, stabiel en flexibel in gebruik. Hij is klein van formaat, maar levert betrouwbare data. De interne algoritmes zorgen voor stabiele en consistente meetwaarden. Daardoor is hij een favoriet in slimme toepassingen, zoals binnenklimaatregeling of voorspelling van weersveranderingen.

De BMP180 is primair een luchtdruksensor. Hij bevat ook een eenvoudige temperatuursensor die vooral dient om de luchtdrukmetingen te kalibreren. Deze sensor is kleiner en iets eenvoudiger dan de BME280. Het is echter nog steeds nuttig in toepassingen waar luchtdruk belangrijk is.

Beide sensoren zijn populair in draagbare systemen en projecten met beperkte ruimte, zoals drones of mobiele weerstations.

Voordelen

• Meerdere metingen in één chip (BME280)
• Compacte bouw
• Flexibele communicatieopties

Thermistors

Thermistors zijn weerstanden die sterk reageren op temperatuur. Er zijn twee soorten: NTC en PTC. NTC’s verlagen hun weerstand bij stijgende temperatuur. PTC’s doen het omgekeerde. Door hun gevoeligheid zijn thermistors ideaal voor nauwkeurige temperatuurmeting in kleine systemen.

Ze zijn klein, goedkoop en snel. Maar ze zijn niet lineair, wat betekent dat je de signalen softwarematig moet corrigeren. Ze werken het best als je ze goed kalibreert en gebruikt met een spanningsdeler. De meetwaarden kun je dan via een analoge ingang uitlezen.

Thermistors worden vaak toegepast in huishoudelijke apparaten, verwarmingssystemen en voertuigen. Ze zijn robuust en betrouwbaar, maar vragen wat meer aandacht bij installatie.

Voordelen

• Hoge gevoeligheid
• Lage kosten
• Breed inzetbaar

Nadelen

• Niet-lineair gedrag
• Vereist kalibratie en extra schakeling

Thermokoppels

Thermokoppels zijn gemaakt van twee verschillende metalen die aan één kant zijn verbonden. Wanneer er een temperatuurverschil is tussen het verbindingspunt en het andere uiteinde, ontstaat er een kleine spanning. Dit heet het Seebeck-effect.

Thermokoppels zijn zeer geschikt voor het meten van hoge temperaturen. Denk aan industriële ovens, motoren en andere zware toepassingen. Omdat de gegenereerde spanning erg klein is, heb je een versterker of converterchip nodig. De MAX6675 en MAX31855 zijn veelgebruikte chips om dit signaal leesbaar te maken.

Ze zijn robuust, goedkoop en kunnen extreme omstandigheden aan. Daarom worden ze veel gebruikt in industriële en wetenschappelijke projecten. In hobbyprojecten zijn ze iets lastiger vanwege de extra elektronica die nodig is.

Voordelen

• Geschikt voor zeer hoge temperaturen
• Stevig en betrouwbaar
• Breed inzetbaar in de industrie

Nadelen

• Vereist versterking van het signaal
• Meer technische kennis nodig voor uitlezing

Toepassingen en integratie met populaire platforms

Arduino

Arduino is populair bij beginners én gevorderden. Het platform biedt veel bibliotheken voor het gebruik van temperatuur sensoren. Of je nu werkt met een DS18B20, DHT11 of LM35, de installatie is vaak eenvoudig. Dankzij de gebruiksvriendelijke software kun je snel starten met meten.

Toepassing 
Een klassiek Arduino-project is een weerstation. Je combineert dan sensoren zoals de DS18B20, DHT22 of BME280. Zo meet je temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk. De data kun je tonen op een LCD of via Wi-Fi versturen naar een server.

Raspberry Pi

De Raspberry Pi draait een volledig besturingssysteem. Daardoor kun je sensorgegevens direct analyseren of opslaan. Digitale sensoren zoals de DS18B20 en DHT22 sluit je aan op de GPIO-pinnen. Dankzij Python en handige bibliotheken verloopt de integratie soepel.

Toepassing 
Gebruik de Raspberry Pi in een slim huisproject. Meet bijvoorbeeld de temperatuur in meerdere kamers. Sla de data op in een database en koppel extra sensoren zoals de BME280 voor een compleet klimaatbeeld.

ESP32

De ESP32 is een krachtige microcontroller met Wi-Fi en Bluetooth. Dat maakt hem ideaal voor draadloze toepassingen. Hij ondersteunt zowel digitale als analoge sensoren. De rekenkracht is ruim voldoende voor data-analyse en regelprocessen.

Toepassing 
Een ESP32 is geschikt voor kasbeheer. Meet met DS18B20’s de bodemtemperatuur. Voeg DHT22’s toe voor luchtvochtigheid. Stuur alles draadloos door en beheer het systeem op afstand.

De juiste temperatuursensor kiezen

Het kiezen van een sensor hangt af van jouw project. Je moet letten op nauwkeurigheid, omgeving, kosten en integratie. Hieronder vind je de belangrijkste overwegingen.

1. Meetbereik en nauwkeurigheid

Krijgt je project te maken met extreme kou of hitte? Kies dan een sensor met een ruim temperatuurbereik, zoals de DS18B20 of DHT22. Voor binnengebruik is een eenvoudiger model vaak voldoende.

Wil je precieze metingen? Kies dan een sensor met hoge resolutie. In wetenschappelijke toepassingen of temperatuurregelingen telt elke graad. De DHT22 of goed gekalibreerde analoge sensoren zijn dan het meest geschikt.

2. Communicatie en aansluiting

Digitale sensoren zijn makkelijker te gebruiken dan analoge. Ze zetten het signaal zelf om en verlichten zo de taak van je microcontroller. Voorbeelden zijn de DS18B20 en DHT22.

Let ook op het communicatieprotocol. Arduino’s gebruiken vaak One-Wire of I2C. Kies een sensor die aansluit bij de beschikbare poorten van je board.

3. Extra functies en meerdere sensoren

Soms wil je meer dan alleen temperatuur. Denk aan luchtvochtigheid of luchtdruk. De BME280 biedt al deze metingen in één chip.

Moet je op meerdere plekken meten? Dan is de DS18B20 handig. Je kunt er meerdere tegelijk op één draad aansluiten.

4. Kosten en beschikbaarheid

Werk je met een beperkt budget? De DHT11 en LM35 zijn goedkoop, maar minder nauwkeurig. Voor professionele projecten loont het om iets meer te investeren in een sensor zoals de DHT22 of BME280.

Populaire sensoren zoals de DS18B20 zijn goed verkrijgbaar en hebben veel online ondersteuning.

5. Omstandigheden en montage

Komt je sensor buiten of in vochtige lucht? Dan is een waterdichte behuizing, zoals die van de DS18B20, een slimme keuze. Let ook op hoe je de sensor monteert en beschermt tegen storingen van buitenaf.

Praktische tips voor gebruik van temperatuur sensoren

Wil je het meeste halen uit je temperatuursensor? Volg dan deze praktische tips. Ze verbeteren de nauwkeurigheid én zorgen voor een stabiele werking.

1. Kalibratie

Kalibreer je sensor, zeker bij analoge types of thermistors. Deze zijn gevoelig voor afwijkingen en zijn vaak niet lineair. Ook digitale sensoren kunnen licht afwijken. Gebruik indien mogelijk een referentiemeting. Corrigeer de uitkomsten softwarematig als dat nodig is.

2. Stabiele voeding

Vooral analoge sensoren zijn gevoelig voor schommelingen in de voeding. Gebruik daarom een stabiele, gereguleerde stroombron. Voeg eventueel een condensator toe om ruis te onderdrukken. Zo voorkom je storingen en foutmetingen.

3. Korte, afgeschermde bedrading

Houd bedrading zo kort mogelijk. Vooral bij analoge sensoren is dit cruciaal. Hun signalen zijn zwak en kunnen makkelijk verstoord raken. Gebruik afgeschermde kabels als je in een storingsgevoelige omgeving werkt.

4. Gebruik softwarefilters

Voeg filters toe in je code, zoals een moving average of median filter. Dit helpt om meetruis te dempen. Filters zijn vooral nuttig in installaties waar elektrische storing voorkomt. Maar ook bij het combineren van meerdere sensoren.

5. Vergelijk sensoren

Plaats verschillende sensoren naast elkaar. Zo ontdek je of er één afwijkt. Dit is nuttig bij experimenten of in veranderlijke omgevingen. Je kunt afwijkingen daarna softwarematig bijstellen.

6. Gebruik de community

Online vind je veel documentatie, voorbeelden en tips. De Arduino-, Raspberry Pi- en ESP32-gemeenschap helpt je snel op weg met sensorproblemen of codevragen.

Conclusie

Temperatuur sensoren zijn onmisbaar in moderne elektronica- en IoT-projecten. Of je nu werkt met een DS18B20, DHT11, DHT22, LM35 of TMP36, de juiste keuze hangt af van je doel. Voor geavanceerde toepassingen, zoals weerstations of binnenklimaatmeting, biedt de BME280 extra mogelijkheden dankzij het meten van meerdere parameters.

Let bij je keuze op meetbereik, nauwkeurigheid en compatibiliteit met je systeem. Digitale sensoren zijn vaak eenvoudiger te integreren. Analoge varianten vergen meer aandacht, maar kunnen nauwkeurig zijn bij goede kalibratie. Ook je budget speelt mee: simpele projecten vragen geen dure sensoren. Terwijl complexe toepassingen betere prestaties vereisen.

Zorg voor stabiele voeding, goede bedrading en kalibratie. Gebruik softwarematige correcties om meetruis te minimaliseren. Zo krijg je betrouwbare data, essentieel voor automatisering, bewaking of controle.

In dit artikel las je hoe verschillende sensortypes werken en hoe je ze toepast. Met deze kennis kun je gerichter kiezen en bouw je betere projecten. Of je nu net begint met microcontrollers of al jaren ervaring hebt. Jouw succes hangt af van de juiste combinatie van hardware en slimme software.

Blijf testen, leren en verbeteren. Experimenteer met sensoren, vergelijk resultaten en optimaliseer je opstelling. De wereld van temperatuurmeting zit vol kansen voor slimme, praktische en innovatieve toepassingen.