Allgemeines zur Temperaturmessung

Die Temperaturmessung spielt eine entscheidende Rolle in fast allen Bereichen, von industriellen Prozessen bis hin zu wissenschaftlichen Anwendungen. Die genaue Erfassung von Temperaturen ist entscheidend, um optimale Betriebsbedingungen sicherzustellen und Qualität sowie Sicherheit zu gewährleisten.
Die Messung erfolgte oft auf Basis der Ausdehnung von Flüssigkeiten, Gasen oder Metallen bei Temperaturerhöhung (siehe: https://www.pt100.de/pt100-prinzip.html) .
Mit zunehmender Automatisierung der industriellen Prozesse wurde die Fernübertragung der gemessenen Werte immer wichtiger. Es wurden deshalb zunehmend elektrische Temperaturmessverfahren eingesetzt.
Eine mit über 90% der Anwendungsfälle, weit verbreitete und präzise Methode zur Temperaturmessung ist die Verwendung von Pt100 Sensoren.

Pt100 – der Platin-Temperatursensor einfach erklärt

Ein Pt100 ist einfach erklärt, ein präziser elektrischer Temperatursensor, der auf der Änderung des elektrischen Widerstands des Metalles Platin basiert.
Er hat einem Nennwiderstand von 100 Ohm bei 0°C.
Der Name setzt sich zusammen aus:

• Pt = chemisches Symbol für Platin
• 100 = elektrischer Widerstand in Ohm bei 0 °C

Der in einem Schutzgehäuse eingebaute Sensor wird oft als Widerstandsthermometer (RTD = Resistance Temperature Detector) bezeichnet.
Der definierte Temperaturmessbereich beträgt -200 bis + 850 °C. Er wird, abhängig von der Bauart, oft eingeschränkt.
Wenn der Pt100 - Sensor einer Temperaturänderung ausgesetzt wird, ändert sich der elektrische Widerstand des Platin-Widerstandselements entsprechend der Temperaturänderung.
Mit steigender Temperatur erhöht sich der Widerstand des Platin-Elements.
Die Änderung des WIderstandes ist im definierten Temperaturbereich linear.
Diese Eigenschaft macht den Pt100 besonders geeignet für präzise und reproduzierbare Temperaturmessungen.
Der Pt100 Widerstand wird mit einem konstanten Strom versorgt und der durch die Widerstandsänderung erzeugte Wert des Spannungsabfalls in eine Temperatur umgerechnet.
Pt100 Widerstandsthermometer sind sehr genau und können in einem breiten Temperaturbereich eingesetzt werden.
Sie werden häufig in Industrie- und Laboreinrichtungen eingesetzt, um die Temperatur in Prozessen und Experimenten zu messen. Es gibt auch spezielle Pt100 Widerstandsthermometer, die für die Temperaturmessung in der Luft- und Raumfahrt oder in der Medizintechnik entwickelt wurden.
Die Verwendung eines Widerstandsthermometers hat den Vorteil, dass es keine beweglichen Teile gibt und es somit sehr zuverlässig ist. Es ist jedoch wichtig, dass die Widerstandsthermometer ordnungsgemäß eingesetzt und regelmäßig kalibriert werden. Nur so kann die hohe Genauigkeit der Messung sichergestellt werden.

Vorteile:

• Lineare und stabile Widerstandswerte und somit einfache Auswertung
• Hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit
• Langzeitstabilität durch chemisch beständiges Platin
• Austauschbarkeit durch genormte Widerstandskennlinie (IEC 60751)

Pt100 im Vergleich zu Pt1000

• Pt100: Widerstand von 100 Ω bei 0 °C
• Pt1000: Widerstand von 1000 Ω bei 0 °C

• Geringere Leitungseinflüsse
  Bei Pt100 können lange Anschlussleitungen den Messwert deutlich verfälschen, da schon kleine Widerstände einen spürbaren Einfluss haben. Beim Pt1000 fällt derselbe Leitungswiderstand im Verhältnis viel weniger ins Gewicht.
• Höhere Messgenauigkeit in der Praxis
  Durch die reduzierte Empfindlichkeit gegenüber Leitungswiderständen liefert der Pt1000 zuverlässigere Messergebnisse – besonders bei 2-Leiter-Schaltungen.
• Kostenvorteil
  In vielen Anwendungen können durch Pt1000 aufwendige 3- oder 4-Leiter-Schaltungen vermieden werden. Das spart Material- und Installationskosten.

Pt100 – Kennlinie und Widerstandswerte

Pt100 – Widerstands Rechner

Pt100 – Widerstands - Tabellengenerator

Pt100 - Widerstandstabellen bei verschiedenen Temperaturen

Download Widerstandstabelle °C in Pt100 Widerstand
Download Widerstandstabelle °F in Pt100 Widerstand

Geschichte des Widerstandsthermometers

In den 1920er Jahren begann die Industrie, Pt100 Sensoren zu verwenden. Der Schweizer Physiker Willy Jentzsch entwickelte 1927 den ersten Pt100 Sensor, der aus einem Platin-Widerstandselement mit einem Nennwiderstand von 100 Ohm bei 0°C bestand. Dieser Sensor war sehr genau und konnte in einem breiten Temperaturbereich eingesetzt werden.
In den folgenden Jahren verbesserten Wissenschaftler und Ingenieure Pt100 Sensoren weiter, um ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen. In den 1950er Jahren wurden Pt100 Sensoren weit verbreitet, insbesondere in der chemischen Industrie und im Labor.
In den 1960er Jahren wurden Pt100 Sensoren auch in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Heute sind Pt100 Sensoren in vielen verschiedenen Branchen und Anwendungen weit verbreitet. Sie werden in der Industrie eingesetzt, um die Temperatur in Prozessen zu überwachen und zu steuern, und in der Medizin, um die Körpertemperatur zu messen. Pt100 Sensoren sind auch in der Automobilindustrie, in der Lebensmittelindustrie und in vielen anderen Bereichen zu finden. Die ständige Weiterentwicklung von Pt100 Sensoren führt zu immer genaueren und zuverlässigeren Messungen.