WikiDer > Pt100

Das Pt100 ist eine übliche TemperaturSensor die in der verwendet wird Mess- und Regeltechnik im Rahmen einer Widerstandsthermometer. Ein anderer häufig verwendeter Name ist RTD, von RWiderstand TTemperatur detektor, obwohl dies auch andere Arten von Sensoren umfasst.

Von allen industriellen Temperaturmessungen 70 Prozent werden mit einem Pt100 durchgeführt, insbesondere wegen des großen Messbereichs, des nahezu linearen Verhaltens, der langen Lebensdauer, der Genauigkeit und des einfachen Anschlusses.

Ein ganz anderes Messprinzip, das nicht mit einem Pt100 zu verwechseln ist, ist das des Thermoelement. Der lineare Zusammenhang zwischen Temperatur und Widerstandswert ist ein wichtiger Unterschied zum PTC-Widerstand und das positive Temperaturkoeffizient ist ein wesentlicher Unterschied zu den NTC-Widerstand.

Beschreibung

Ein temperaturabhängiger Widerstand misst die Veränderung der elektrischer Wiederstand von a Metall oder Halbleiter durch die Temperatur. Der Grund dafür ist, dass die elektrische Leitung in Metallen durch die Elektronen die sich frei zwischen den Atomen bewegen. Wird die Bewegung der Atome heftiger, haben die Elektronen mehr Schwierigkeiten beim Durchgang, wodurch der elektrische Widerstand des Metalls steigt.

Am unteren Ende eines Pt100 ist a Platindraht der bei 0°C ein elektrischer Wiederstand hat genau 100Ω. Während der Messung wird nur ein sehr kleiner (weniger als 1mA) elektrischer Strom um eine messbare Erwärmung des Drahtes zu verhindern. Der Widerstand des Drahtes, der normalerweise durch a . gemessen wird Wheatstone-Brücke, ändert sich mit einer Änderung der zu messenden Umgebungstemperatur. Da der Widerstandswert normalerweise klein ist, ist der Spannung (Potenzialdifferenz) zwischen den Messpunkten sind klein, so dass das Signal verstärkt werden muss. Die gemessene Temperatur kann aus der Widerstandsänderung durch Berechnung mit den untenstehenden Formeln oder durch Ablesen von a . abgeleitet werden Tabelle.

Der Widerstandswert entspricht der europäischen Norm:R_Pt100 = 100 0,385 055 × T. Die Temperatur wird hier ausgedrückt in °C. Das Positive Temperaturkoeffizient eines Pt100 beträgt somit 0,385 055 Ohm pro Grad Celsius. Eine andere genaue Näherung ist: R_Pt100 = 100 0,390 802 × T − 0,000 058 0195 × T².

Einige normierte Widerstandswerte nach LÄRM 43760(1980), IEC751(1983), BS1904(1984):

Erklärung der Abkürzung

Prozentuale Abweichung (gelb) und elektronisch korrigierte Werte (grün) eines Pt100

• Die Abkürzung Pt bezieht sich auf das Metall Platin, das Material, aus dem der sehr feine Widerstandsdraht in einem Pt100 besteht.
• Die Nummer 100 bezieht sich auf den elektrischen Widerstand von 100 Ohm (0,1 kOhm), die der Sensor bei 0 °C hat.

Es gibt auch andere, genauere Versionen wie z

• Pt500 : 500 Ohm bei 0 °C
• Pt1000 : 1000 Ohm bei 0 °C
• Pt2000 : 2000 Ohm bei 0 °C, diese werden für sehr genaue Messungen verwendet und sind weniger verbreitet.

Widerstandsdraht für Temperatursensoren ist auch aus anderen Materialien erhältlich wie:

• • Ni100: Nickel, mit einem Temperaturbereich von -60 °C bis 180 °C ist es billiger und empfindlicher als Platin.
  • Kupfer (Cu) für Temperaturen zwischen −200 und 150 °C hat einen geringen ohmschen Widerstand.

Platin hat den größten Messbereich von −200 °C bis 850 °C.

Gebäudeformen

Einzelne Pt100-Sensoren

Traditionell wird der Platindraht auf einen isolierenden Keramikkern gewickelt. Dieses Ganze wird in ein Rohr aus dem gleichen Material geschoben. Eine andere Form hat einen Glasstab, auf den der Draht gewickelt ist und der dann erhitzt wird, damit der Draht mit dem Glas verschmilzt. Je nach Anwendung ist dieses Ganze (das Sensorelement) in einem Metallgehäuse (manchmal Glas) untergebracht. Dieses Gehäuse muss den mechanischen Belastungen standhalten, denen der Sensor in meist industriellen Anwendungen ausgesetzt ist. Mittlerweile gibt es auch andere Bauformen wie aufgedampftes Platin auf einer Platte aus Keramik oder Glas und SMDAufführungen. Letztere sind in folgenden Schalen erhältlich: SOT223 (6,5×3,5mm), 1206, 0805 und 0603.

Toleranzen

Normalerweise werden zwei Arten von Toleranzen angegeben:

• der Fehler bei 0°C, zB ±0,15°C für Klasse A,
• der Fehler bei einer anderen Temperatur als 0 °C, zum Beispiel ±0,002 × T °C für Klasse A.

T steht für die Temperatur in °C. Die Ungenauigkeit bei einer gegebenen Temperatur ist in erster Ordnung die Summe "/-" dieser beiden Fehler.

Klasse C 0.60°C 0.010 × T Max. Nutztemperatur −200°C ... 850°C

Klasse B 0,30 °C 0,005 × T Max. nutzbare Temperatur −200°C ... 600°C

Klasse A 0,15°C 0,002 × T Max. nutzbare Temperatur −090°C ... 300°C

Klasse 1/3DIN 0,1°C 0,0017 × T Max. Nutztemperatur −050°C ... 150°C

Klasse 1/5DIN 0,06°C 0,0010 × T Max. Nutztemperatur −050°C ... 150°C*

Klasse 1/10DIN 0,03°C 0,0005 × T Max. Nutztemperatur −050°C ... 150°C*

• Auf Anfrage verfügbar

Verbindung

Anschlüsse

Da es sich um eine Widerstandsmessung in der Größenordnung von 100 Ohm handelt, hat die variable Temperatur Einfluss auf die Anschlussdrähte. Um den Temperatureinfluss auf die Verkabelung zu eliminieren, kommen drei Systeme zum Einsatz (siehe auch Bild):

1. Das Zweileiteranschlussein veraltetes System. Die Drähte werden beim Justieren am Ende kurzgeschlossen. Durch ein Potentiometer der Widerstand der Rohre wird kontrolliert. Anschließend wird das Pt100 wieder in das Rohr eingesetzt. Ein Temperatureinfluss auf das Rohr wird somit nicht kompensiert.
2. Das Dreileiteranschluss, die am häufigsten verwendete Variante. Der Widerstand des Pt100 und der Leitungswiderstand werden zwischen dem ersten und dem dritten Anschlussdraht des Pt100 gemessen. Zwischen dem ersten und zweiten Anschlussdraht wird nur der Leitungswiderstand gemessen. Der Leitungswiderstand zwischen dem ersten und dritten Draht des Pt100 hat ungefähr den gleichen Wert wie zwischen dem ersten und zweiten Anschlussdraht. Diese zweite Messung wird von der ersten Messung subtrahiert. Das Ergebnis ist der Widerstand des blanken Pt100, kompensiert für Temperatureinflüsse auf das Rohr.
3. Das Vierleiteranschluss für sehr genaue Messungen. Zwei Rohre führen zu einer Seite des Pt100 und zwei Rohre zur anderen Seite. Die Messung erfolgt nach der Widerstandsmessmethode von Kelvin. Zwei Leitungen führen einen Strom durch den Sensor – in der Größenordnung von weniger als 1 mA um eine Erwärmung zu vermeiden – über die beiden anderen Leitungen wird die Messspannung vom Pt100 dem Messgerät zugeführt. Aufgrund der hohen Impedanz von Messgeräten können daher Kabelverluste vernachlässigt werden. Diese Methode kompensiert auch den Übergangswiderstand an den Anschlüssen.

Externe Links

• Daten zu Pt100(archivierte Seite)
• Widerstandseigenschaften