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Rechnen Sie Temperatur und Widerstand für Pt100, Pt500 und Pt1000 nach IEC 60751 oder für Ni1000 nach DIN 43760 um, einschließlich der Toleranz der jeweiligen Klasse.
Pt100
109.73Hier 0,3879 Ω je °CKlasse B: ±0,4249 °CToleranz nach Klasse, Bauart: drahtgewickelt
Bei Zweileiterschaltung liegt der angezeigte Wert durch jedes Ohm Schleifenwiderstand der Leitungen bei dieser Temperatur um 2,578 °C zu hoch.
Leitungsfehler bei 24,99 °C berechnenTemperatur
24,99°C
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Leitungswiderstand, Eigenerwärmung und Transmitter verursachen zusätzliche Fehler.
R(T) = R0 × (1 + A × T + B × T² + C × (T − 100) × T³), with C = 0 at and above 0 °C
109,73 Ω an einem Pt100-Sensor entsprechen 24,99 °C (77 °F).
Tipp: Bei einer Pt100 in Zweileiterschaltung führt jedes Ohm Schleifenwiderstand der Leitungen zu etwa 2,6 °C zusätzlichem Messfehler. Verwenden Sie für reale Leitungswege drei oder vier Leiter.
Ein Pt100 ist ein Platin-Widerstandsthermometer mit 100 Ω bei 0 °C. Sein Widerstand steigt um etwa 0,39 Ω je Grad. Ein Pt1000 folgt derselben Kennlinie mit zehnfachem Widerstand: 1.000 Ω bei 0 °C. Der Rechner rechnet in beide Richtungen nach IEC 60751 und zeigt die Toleranz der Sensorklasse bei dieser Temperatur.
R = R0 × (1 + A × T + B × T2)
R0 beträgt 100 Ω für Pt100, 500 Ω für Pt500 und 1.000 Ω für Pt1000. Die IEC-60751-Koeffizienten sind A = 3,9083 × 10−3 und B = −5,775 × 10−7. Bei 100 °C hat ein Pt100 100 × (1 + 0,39083 − 0,005775) = 138,51 Ω.
R = R0 × (1 + A × T + B × T2 + C × (T − 100) × T3)
Die Callendar-Van-Dusen-Gleichung ergänzt einen dritten Term mit C = −4,183 × 10−12. Er ist bei sehr niedrigen Temperaturen wichtig, nahe 0 °C jedoch nahezu vernachlässigbar.
T: R(T) = Rgemessen lösen
Oberhalb von 0 °C lässt sich die quadratische Gleichung direkt lösen. Darunter löst der Rechner die Kennlinie numerisch. Für Pt100 liegt die schnelle Näherung (R − 100) ÷ 0,385 zwischen 0 und 100 °C etwa innerhalb von 1 °C.
Klasse B: ±(0,3 + 0,005 × |T|) °C
Für Klasse A gilt ±(0,15 + 0,002 × |T|), für AA ±(0,1 + 0,0017 × |T|) und für C ±(0,6 + 0,01 × |T|). Jede Klasse gilt nur im nach IEC 60751 vorgesehenen Bereich für die jeweilige Bauart, drahtgewickelt oder Dünnschicht.
Ein Multimeter misst 109,73 Ω an den Klemmen eines Pt100. Das entspricht 24,99 °C auf der IEC-60751-Kennlinie. Die schnelle Näherung 9,73 ÷ 0,385 ergibt 25,3 °C: gut genug, um einen fehlerhaften Sensor zu erkennen, aber nicht zum Kalibrieren.
Temperatur 24,99 °C Im Rechner öffnen
Unter 0 °C sinkt der Widerstand unter R0. Bei −40 °C hat ein Pt1000 842,71 Ω; ein Messelement der Klasse B hat dort eine Toleranz von ±0,5 °C.
Widerstand des Pt1000 842,71 Ω Im Rechner öffnen
Bei 100 °C hat ein Pt100 138,51 Ω. Klasse B erlaubt ±(0,3 + 0,005 × 100) = ±0,8 °C. Ein Klasse-B-Sensor kann also bereits vor Leitungs- oder Transmitterfehlern zwischen 99,2 und 100,8 °C anzeigen.
Widerstand des Pt100 138,51 Ω Im Rechner öffnen
Widerstand nach IEC 60751 mit Klasse-B-Toleranz für ein drahtgewickeltes Messelement. Pt500 hat den fünffachen Widerstand eines Pt100.
| Temperatur (°C) | Pt100 (Ω) | Pt1000 (Ω) | Klasse B (±°C) |
|---|---|---|---|
| −150 | 39,72 | 397,23 | 1,05 |
| −100 | 60,26 | 602,56 | 0,8 |
| −50 | 80,31 | 803,06 | 0,55 |
| −40 | 84,27 | 842,71 | 0,5 |
| −30 | 88,22 | 882,22 | 0,45 |
| −20 | 92,16 | 921,60 | 0,4 |
| −10 | 96,09 | 960,86 | 0,35 |
| 0 | 100,00 | 1.000,00 | 0,3 |
| 10 | 103,90 | 1.039,03 | 0,35 |
| 20 | 107,79 | 1.077,94 | 0,4 |
| 30 | 111,67 | 1.116,73 | 0,45 |
| 40 | 115,54 | 1.155,41 | 0,5 |
| 50 | 119,40 | 1.193,97 | 0,55 |
| 60 | 123,24 | 1.232,42 | 0,6 |
| 70 | 127,08 | 1.270,75 | 0,65 |
| 80 | 130,90 | 1.308,97 | 0,7 |
| 90 | 134,71 | 1.347,07 | 0,75 |
| 100 | 138,51 | 1.385,05 | 0,8 |
| 120 | 146,07 | 1.460,68 | 0,9 |
| 150 | 157,33 | 1.573,25 | 1,05 |
| 200 | 175,86 | 1.758,56 | 1,3 |
| 250 | 194,10 | 1.940,98 | 1,55 |
| 300 | 212,05 | 2.120,52 | 1,8 |
| 400 | 247,09 | 2.470,92 | 2,3 |
| 500 | 280,98 | 2.809,78 | 2,8 |
| 600 | 313,71 | 3.137,08 | 3,3 |
Er hat 100 Ω bei 0 °C und 138,51 Ω bei 100 °C. Die mittlere Änderung in diesem Bereich beträgt 0,385 Ω je °C; daher heißt diese IEC-Kennlinie auch Pt385.
Der Widerstand eines Pt1000 ändert sich um etwa 3,9 Ω je °C, der eines Pt100 um etwa 0,39 Ω je °C. Derselbe Leitungswiderstand verursacht daher beim Pt1000 zehnmal weniger Fehler. Pt1000 eignet sich besser für Zweileiteranschlüsse und batteriebetriebene Geräte. Pt100 bleibt bei Drei- oder Vierleiter-Transmittern üblich.
In einer Pt100-Zweileiterschaltung führt jedes Ohm Schleifenwiderstand der Leitungen zu etwa 2,6 °C zusätzlichem Messfehler. Drei- und Vierleiteranschlüsse kompensieren den größten Teil beziehungsweise nahezu alles. Der RTD-Leitungswiderstands-Fehlerrechner ermittelt den Fehler für ein konkretes Kabel.
Beide haben 1.000 Ω bei 0 °C, Nickel ist jedoch deutlich empfindlicher: Ein Ni1000 nach DIN 43760 hat bei 100 °C 1.617,79 Ω, ein Pt1000 dagegen etwa 1.385 Ω. Die Nickelkennlinie ist stärker gekrümmt und gilt nur von −60 bis 250 °C. Ihre Klasse-B-Toleranz ist größer: oberhalb 0 °C ±(0,4 + 0,007 × T) °C. Ni1000 wird häufig in Heizungs- und Lüftungssteuerungen verwendet. Manche Steuerungen erwarten stattdessen die Ni1000-TK5000-Kennlinie mit etwa 1.500 Ω bei 100 °C. Prüfen Sie die vom Eingang erwartete Kennlinie.
Die meisten schon. Sensoren nach IEC 60751 verwenden α = 0,00385. Einige ältere nordamerikanische Sensoren verwenden α = 0,00392 und damit eine andere Kennlinie. Prüfen Sie das Datenblatt, bevor Sie diese Werte nutzen.
Ein Pt100 mit 4–20-mA-Kopftransmitter wird an einen ZIO angeschlossen. Für Rohre, Behälter und Kühlräume misst ein TES-Fühler die Temperatur direkt und überträgt sie über das drahtlose Mesh-Netz.
