Ein PT100-Temperatursensor verwendet einen RTD-Sensor (Resistance Temperature Detector), um die Temperatur zu messen. Er ist aus Platin gefertigt und hat einen Widerstand von 100 Ohm bei 0 °C. Er wird wegen seiner Genauigkeit und Stabilität über einen weiten Temperaturbereich geschätzt. Er eignet sich für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen und ist in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, darunter 2-, 3- und 4-Draht-Konfigurationen, um unterschiedlichen Anforderungen an die Genauigkeit gerecht zu werden.
Erfahren Sie, warum der PT100-Fühler für genaue und zuverlässige Temperaturmessungen unerlässlich ist.
Der PT100-Fühler ist für genaue Temperaturmessungen in verschiedenen Anwendungen unerlässlich. Ob Sie nun Ingenieur, Techniker oder einfach nur technikbegeistert sind, wenn Sie die Vorteile und die Funktionsweise der PT100-Sonde verstehen, kann dies Ihre Messverfahren erheblich verbessern.
Die PT100-Sonde ist ein äußerst genauer und zuverlässiger Temperaturfühler, der in verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet ist, um Temperaturen von -200 bis 850 °C genau zu messen.
Betrachten wir die Funktionsweise des PT100-Sensors, seine Anwendungen und die wichtigsten Vorteile, die er gegenüber anderen Arten von Temperatursensoren bietet, im Detail.
Die PT100-Sonde, auch bekannt als PT100-Sensor, basiert auf dem Prinzip des elektrischen Widerstands von Metallen, insbesondere von Platin. Der PT100 hat seinen Namen von der Tatsache, dass sein Widerstand bei 0 °C 100 Ohm beträgt. Diese Art von Sensor gehört zur Kategorie der RTD-Sensoren (Resistance Temperature Detector), die sich die Eigenschaft von Metallen zunutze machen, ihren Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur zu ändern.
PT100-Temperatursensoren sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, um unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden. Beispielsweise wird ein Platin-Widerstandsthermometer PT100 mit 2 Leitungen häufig für Anwendungen verwendet, bei denen eine hohe Genauigkeit nicht wesentlich ist. Im Gegensatz dazu werden 3- oder 4-Leiter-Versionen für genauere Messungen gewählt, da sie die Auswirkungen des Widerstands der Anschlussdrähte verringern.
Zu den typischen Anwendungen gehören die Überwachung von Industrieprozessen, die Temperaturregelung für die Klimakontrolle und das Qualitätsmanagement bei der Herstellung in kritischen Umgebungen.
Die Genauigkeit von PT100-Sonden wird durch ihre Klasse definiert.
Hier ist eine Übersichtstabelle der verschiedenen Klassen von rtd-Sonden und ihrer Genauigkeit :
| KLASSE B | ± 0,12 Ohm | ± 0,30ºC |
| KLASSE A | ± 0.06 Ohm | ± 0.15ºC |
| 1/3 B (1/3 DIN) | ± 0,04 Ohm | ± 0,10ºC |
| 1/10 B (1/10 DIN) | ± 0.012 Ohm | ± 0.03ºC |
Um einen Schritt weiter zu gehen, finden Sie hier eine Tabelle, die die Genauigkeit der Klasse A und der Klasse B in Abhängigkeit von der Temperatur darstellt.
| Temperatur in °C | Grundwerte in Ω | Zulässige Fehler (Toleranzen) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Klasse A | Klasse B | ||||
| °C | Ω | °C | Ω | ||
| -200 | 18,52 | ± 0,55 | ± 0,24 | ± 1,3 | ± 0,56 |
| -100 | 60,26 | ± 0,35 | ± 0,14 | ± 0,8 | ± 0,32 |
| 0 | 100,00 | ± 0,15 | ± 0,06 | ± 0,3 | ± 0,12 |
| 100 | 138,51 | ± 0,35 | ± 0,13 | ± 0,8 | ± 0,30 |
| 200 | 175,86 | ± 0,55 | ± 0,20 | ± 1,3 | ± 0,48 |
| 300 | 212,05 | ± 0,75 | ± 0,27 | ± 1,8 | ± 0,64 |
| 400 | 247,09 | ± 0,95 | ± 0,33 | ± 2,3 | ± 0,79 |
| 500 | 280,98 | ± 1,15 | ± 0,38 | ± 2,8 | ± 0,93 |
| 600 | 313,71 | ± 1,35 | ± 0,43 | ± 3,3 | ± 1,06 |
| 650 | 329,64 | ± 1,45 | ± 0,46 | ± 3,6 | ± 1,13 |
| 700 | 345,28 | - | - | ± 3,8 | ± 1,17 |
| 800 | 375,7 | - | - | ± 4,3 | ± 1,18 |
| 850 | 390,48 | - | - | ± 4,6 | ± 1,34 |
Beide Tabellen zeigen die höhere Genauigkeit der Klasse A im Vergleich zur Klasse B. Darüber hinaus zeigt die erste Tabelle deutlich, dass die Messfühler der Klassen 1/3 B und 1/10 B eine höhere Genauigkeit erreichen. Diese Unterscheidung ist für Anwendungen, bei denen es auf höchste Genauigkeit ankommt, von entscheidender Bedeutung.
PT100-Temperatursensoren bieten mehrere deutliche Vorteile gegenüber anderen Temperatursensoren wie Thermoelementen. Sie sind bekannt für ihre Langzeitstabilität, ihre hohe Genauigkeit und ihren großen Betriebstemperaturbereich. Außerdem sind PT100-Temperaturfühler aus Platin resistent gegen Verschmutzung und raue Umweltbedingungen, wodurch sie sich ideal für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen eignen.
PRÄZISION
STABILITÄT
LINEARITÄT
KUPFERVERKABELUNG
Bei der Auswahl des richtigen Platin-Widerstandsthermometers PT100 ist es entscheidend, den erforderlichen Temperaturbereich, die Art der Montage und die Einsatzumgebung zu berücksichtigen.
PT100-Temperatursensoren können mit unterschiedlichen Längen und Manteldurchmessern hergestellt werden, um sie an bestimmte Anwendungen anzupassen. Entscheidend ist auch, ob je nach gewünschter Genauigkeit ein PT100-Sensor mit 2, 3 oder 4 Drähten benötigt wird.
Wenden Sie sich an einen Hersteller von pt100-Sonden, der Ihnen bei der Auswahl des richtigen Produkts je nach den Bedingungen Ihres Bedarfs helfen kann. Er wird Ihnen eine Sonderanfertigung oder eines der Lagerprodukte des Sortiments vorschlagen.
PT100-Sensoren werden nach DIN IEC 751 in verschiedene Kategorien wie Klasse A und B eingeteilt:
Klasse A = ±(0,15 + 0,002*t) °C oder 100,00 ±0,06 Ω bei 0 °C
Klasse B = ±(0,3 + 0,005*t) °C oder 100,00 ±0,12 Ω bei 0 °C
Ein Sensor der Klasse A bietet eine höhere Genauigkeit, ist aber im Vergleich zu einem Sensor der Klasse B teurer.
In der Industrie existieren zwei weitere Toleranzklassen für Temperaturfühler nebeneinander :
1/3 DIN = ±1/3* (0,3 + 0,005*t) °C oder 100,00 ±0,10 Ω bei 0 °C
1/10 DIN = ±1/10* (0,3 + 0,005*t) °C oder 100,00 ±0,03 Ω bei 0 °C
Die Klassen 1/3B und 1/10B bieten höhere Genauigkeiten.
Die Klasse 1/3B übertrifft die Klasse A in Bezug auf die Genauigkeit.
Und die Klasse 1/10B bietet die höchste Genauigkeit, allerdings zu höheren Kosten.
Die Wahl der Klasse hängt von den Anforderungen an die Genauigkeit in Ihrer Anwendung ab.
Thermoelemente und PT100-Temperatursensoren sind zwei häufig verwendete Technologien zur Temperaturmessung.
PT100-Sensoren werden jedoch oft wegen ihrer Genauigkeit und Langzeitstabilität bevorzugt.
Im Gegensatz zu Thermoelementen benötigen rtd-Sensoren keine Kaltstellenkompensation, was ihre Verwendung vereinfacht und die Messgenauigkeit erhöht.
Die regelmäßige Wartung und Kalibrierung von PT100-Temperatursensoren ist entscheidend, um genaue Messungen zu gewährleisten.
Die Sensoren sollten regelmäßig gereinigt und inspiziert werden, um Verunreinigungen zu vermeiden, die die Temperaturmessung beeinträchtigen könnten.
Außerdem ist eine regelmäßige Kalibrierung, die in der Regel von akkreditierten Labors durchgeführt wird, erforderlich, um die Genauigkeit des Sensors zu erhalten.
Der Widerstand eines PT100-Sensors steigt linear mit der Temperatur.
Das bedeutet, dass bei einem Temperaturanstieg der Widerstand des PT100-Sensors ebenfalls ansteigt, sodass eine genaue Temperaturmessung auf der Grundlage dieser Veränderung möglich ist.
Nach DIN EN 60751 (oder IEC 751) hat man bei einem Pt100-Widerstandssensor einen elektrischen Widerstand:
Pt100 bei 0 °C = 100,00 Ω
Pt100 von 0 bis 100 °C = Widerstandstemperaturkoeffizient (TCR) von 0,00385 Ω/°C
Konsultieren Sie die Tabelle pt100-Sonde für den ohmschen Wert bei verschiedenen Temperaturen.
Die Berechnung von PT100-Sensoren ist entscheidend, um die gemessenen Widerstandswerte in genaue Temperaturen umzuwandeln. Häufig wird die Callendar-Van-Dusen-Formel verwendet, die das Verhältnis von Widerstand und PT100-Temperatur für Platinsensoren beschreibt. Hier die ausführliche Formel :
R(T)=R₀×(1+A×T+B×T²+C×(T-100)×T³)
Erklärungen zur Formel :
Bei positiven Temperaturen wird der Term C × (T-100) × T³ in der Regel vernachlässigt, wodurch die Berechnung vereinfacht wird.
Um die Effizienz und Genauigkeit Ihrer Messungen ohne den Umweg über die Berechnungsmethode zu maximieren, stellen Sie sicher, dass Sie immer eine PT100-Umrechnungstabelle und befolgen Sie bewährte Verfahren zur Kalibrierung und Überprüfung Ihrer Messfühler.
Um einen PT100 richtig zu verdrahten, müssen Sie die Anschlussanweisungen des Herstellers befolgen und feststellen, ob eine Konfiguration mit zwei, drei oder vier Drähten erforderlich ist. Jede Konfiguration bietet unterschiedliche Genauigkeitsgrade und Kompensationsmöglichkeiten für den Drahtwiderstand.
Um den Widerstand eines PT100-Temperaturfühlers bei 0 °C zu bestimmen, muss der Fühler in ein Bad aus geschmolzenem Eis bei 0 °C eingetaucht werden.
Der gemessene Widerstand sollte 100 Ohm betragen, was bei dieser Temperatur der Standardwert für einen PT100 ist.
In DIN EN 60751 (oder IEC 751) wird der elektrische Widerstand für einen Pt100-Widerstandssensor wie folgt definiert:
Pt100 bei 0 °C = 100,00 Ω
RTDs (Resistance Temperature Detectors) können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, die jeweils spezifische Eigenschaften aufweisen.
Platin ist das beliebteste und präziseste Material, das über einen breiten Temperaturbereich hinweg eine hervorragende Stabilität und Genauigkeit bietet.
Nickel ist zwar billiger, bietet aber in einem begrenzteren Bereich eine gute Genauigkeit. Kupfer wird wegen seiner hervorragenden Wärmeleiteigenschaften verwendet, hat aber eine geringere Stabilität.
Balco und Wolfram sind seltene Materialien, die für bestimmte Anwendungen eingesetzt werden. Sie bieten jeweils eine gute Genauigkeit und die Fähigkeit, bei sehr hohen Temperaturen zu arbeiten, sind aber weniger stabil und genau als Platin.
