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Widerstandsthermometer Pt1000

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Pt1000-Temperatursensoren sind gängige Widerstandssensoren. Der Begriff "Pt" bezieht sich darauf, dass der Sensor aus Platin besteht. 1000 bedeutet, dass der Sensor bei 0°C einen Widerstand von 1000 Ohm hat.

Wahl des PT1000-Temperaturfühlers und Gebrauchsanweisung

Pt1000-Sonde

Ein PT1000-Element besteht aus einer Drahtspule oder einem abgeschiedenen Film aus reinem Metall. Der Widerstand des Elements steigt mit der Temperatur auf bekannte und wiederholbare Weise. Pt1000-Temperaturfühler haben eine hervorragende Genauigkeit über einen weiten Temperaturbereich.

  • Temperaturbereich: -200 bis 700 Grad Celsius
  • Empfindlichkeit: Der Spannungsabfall über einem Widerstandstemperaturdetektor (RTD) liefert eine viel größere Ausgabe als ein Thermoelement.
  • Linearität: Platin- und Kupfer-Widerstandsthermometer erzeugen eine linearere Reaktion als Thermoelemente oder Thermistoren. RTD-Nichtlinearitäten können durch das richtige Design von Widerstandsbrückennetzwerken korrigiert werden.

Das am häufigsten verwendete Material ist Platin mit einem Widerstand von 1000 Ohm bei 0 °C und einem Temperaturkoeffizienten (Alpha) von 0,0385 Ohm / °C.
Andere ebenfalls verwendete elementare Materialien sind Kupfer, Nickel und Nickel-Eisen, die auch für die Konstruktion von PT1000-Messgeräten verwendet werden. Platinelemente überwiegen jedoch aufgrund ihres größeren Bereichs und weil Platin das wiederholbarste und stabilste aller Metalle ist.

Toleranz von PT1000-Temperaturfühlern; (Alpha = 0.003850 bei 0 °C)

KLASSE B ± 0,30ºC
KLASSE A  ± 0.15ºC
1/3 B (1/3 DIN) ± 0,10ºC
1/10 B (1/10 DIN) ± 0.03ºC

Die Linearisierungsgleichung eines PT1000-Messfühlers:

Rt = R0 * (1 + A * t + B * t2 + C * (t-100) * t3)

WO

Rt ist der Temperaturwiderstand t , R0 ist der Widerstand bei 0 ° C und 
A = 3,9083 E-3 
B = -5,775 E-7 
C = -4,183 E-12 (unter 0 ° C) oder 
C = 0 (über 0 ° C)

Bei einem Pt1000-Temperatursensor bewirkt eine Temperaturänderung von 1 °C eine Widerstandsänderung von 03,84 Ohm. Schon ein kleiner Fehler in der Widerstandsmessung (z. B. der Widerstand der zum Sensor führenden Drähte) kann einen großen Fehler in der Temperaturmessung verursachen. 

Für eine präzise Temperaturregelung haben Widerstandssensoren vier Drähte: zwei, um den Messstrom zu führen, und zwei, um die Spannung über dem Sensorelement zu messen. 

Es ist auch möglich, Dreileiter-Messsonden zu erhalten. Sie arbeiten jedoch auf der (nicht unbedingt gültigen) Annahme, dass der Widerstand jedes der drei Drähte gleich ist.

Anschluss- / Verdrahtungsdetails des PT1000-Messgeräts:

Verschiedene Arten der Verbindung. Standardfarbcode; A ist weiß, B ist rot.

2 Drähte: Grundanschluss bei Kurzschluss des Leiters. Kein Ausgleichsdraht. 3 Drähte: Am häufigsten bei 3 Anschlussdrähten misst das Instrument den Widerstand von Draht B und leitet ihn aus seiner Messung ab. 4-Leiter: Der 4-Leiter-Anschluss bietet eine hohe Messgenauigkeit. Das Instrument misst den Widerstand der vier Leiterdrähte und leitet ihn aus seiner Messung ab. Double Pt1000: 3-Draht-Doppel-RTD-Verbindung mit zwei verschiedenen empfindlichen Elementen.


Für RTD-Temperatursensoren ist keine Wartung erforderlich, es werden jedoch planmäßige Kalibrierungsprüfungen am Eispunkt (0 °C) empfohlen.

Methode zur Bestimmung des Widerstandes gegen den Eispunkt (0 ° C)

Vor der Bestimmung des Widerstandes des Messsystems muss ein Isolierbehälter mit einer Tiefe von mindestens 300 mm und einem Innendurchmesser von 100 mm vorbereitet werden.

VERFAHREN. Das Verfahren sollte wie folgt sein:

a) Füllen Sie den isolierten Behälter mit fein verteiltem Eis aus destilliertem Wasser. 
Hinweis: Wenn das gekühlte Wasser von destilliertem Wasser nicht verfügbar ist, reicht der transparente Teil eines handelsüblichen Eisblocks aus, sofern alle Oberflächen zuerst mit destilliertem Wasser gewaschen werden.

b) Eis mit Wasser mischen zuvor mit dem Rührer abgekühlt destilliert, dann das überschüssige Wasser ablassen. Das Eis sollte aber glasig sein Es sollte kein freies Wasser mehr vorhanden sein.

c) Schließen Sie das Thermometer an ein Messgerät an Widerstand und stellen Sie so ein, dass die elektrische Leistung im Element abgeführt wird überschreitet nicht 1 m W..

d) Tauchen Sie die thermische Sonde in das Eis, so dass das Element in einer Tiefe von mindestens weniger 150 mm. Achten Sie darauf, dass der untere Teil in der Sonde steckt mindestens 30 mm vom Boden des Behälters. Hinweis: Thermometer mit einer Schaftlänge von weniger als 150 mm sollten bis zur maximal möglichen Tiefe eingetaucht werden.

e) Wenn das Element das Gleichgewicht mit dem Eis erreicht, ist es möglich, die Temperatur zu messen. Messungen mit Gleichstrom sollten mit Strom sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung durchgeführt werden. Hinweis: Die Zeit, die das Element benötigt, um das Gleichgewicht zu erreichen, beträgt normalerweise etwa 3 Minuten.

f) Verringern Sie die Eintauchtiefe des Elements um 50 mm oder 20% der Stablänge, der kleinere von beiden.

g) Wiederholen Sie Schritt (e). Wenn die Leseänderung mehr als ein Drittel der entsprechenden Toleranz beträgtsollte der gesamte Vorgang mit frischem Eis wiederholt werden.

Genauigkeit: RTD Pt1000-Sensoren; bei 0 ºC = Klasse B +/- 0,3 ºC, Klasse A +/- 0,15 ºC, 1/10 DIN = +/- 0,03 ºC

Gefahr der Selbsterwärmung

Der Strom durch den PT100-Widerstandssensor verursacht eine Erwärmung: zum Beispiel ein Erfassungsstrom von 1 mA über einen 1000 Ohm Widerstand erzeugt 1 mW Wärme. Kann das Sensorelement diese Wärme nicht abführen, wird der Temperaturwert künstlich gezüchtet. Dieser Effekt kann entweder durch Verwendung eines großen Sensorelements oder durch Sicherstellung, dass es in thermischem Kontakt mit seiner Umgebung steht, verringert werden.

Die Verwendung eines Erfassungsstroms von 1 mA ergibt ein Signal von nur 1V. Da die Widerstandsänderung für ein Grad Celsius sehr gering ist, führt selbst ein kleiner Fehler bei der Messung der Spannung am Sensor zu einem großen Fehler bei der Temperaturüberwachung. Zum Beispiel, Ein Spannungsmessfehler von 1 mV ergibt einen Fehler von 0,4 ° C. in der Temperaturmessung. Gleichfalls, ein Fehler von 10 μA im Messstrom führt zu einer Temperaturdifferenz von 0,4 °C.

Aufgrund der niedrigen Signalpegel ist es wichtig, Kabel von elektrischen Kabeln, Motoren, Geräten und anderen Geräten fernzuhalten, die elektrische Störungen verursachen können. Die Verwendung eines abgeschirmten Kabels mit geerdetem Bildschirm an einem Ende kann zur Reduzierung von Störungen beitragen. Bei Verwendung langer Kabel muss überprüft werden, ob das Messgerät dem Widerstand der Kabel standhält.


Weitere Informationen zu den Werten der Pt1000-Sonden unten!

Präzisionsklasse R / T-Umrechnungstabelle