Genauigkeitsklassen von Pt100 - Sensoren

Genauigkeit von Pt100 - Widerstandsthermometern

Pt100-Sensoren sind bekannt für ihre hohe Genauigkeit, Linearität und Langzeitstabilität bei der Temperaturmessung.
Die Genauigkeit von Pt100-Sensoren wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter die Qualität des Platinwiderstands, die Kalibrierung des Sensors und die Kompensation von externen Einflüssen (siehe Seite Messfehler).
Die meisten Pt100-Sensoren haben eine Genauigkeitsklasse gemäß der DIN EN 60751-Norm. In außereuropäischen Ländern werden auch andere Normen benutzt (zB.: ASTM E 1137), die für die Pt100-Sensoren andere Genauigkeiten oder Genauigkeitsklassen festlegen.
In der DIN EN- Norm wird die Genauigkeit von Pt100 -Temperatursensoren in sogenannten Klassen festgelegt.
Die Pt100-Sensor-Genauigkeitsklasse für den Pt100-Sensor wird vom Hersteller festgelegt.
Bei einigen Herstellern oder Pt100-Sensortypen (z.B. Chip-Sensoren) wird teilweise die Messgenauigkeit auf eine bestimmte Messbereichsspanne eingeschränkt.

Download Tabelle zulässiger Messfehler nach DIN EN 60751 bei verschiedenen Temperaturen

Berechnungsformeln Genauigkeit Pt100-Sensoren

Die Messabweichung kann über nachfolgende Formeln berechnet werden.

• Klasse A:
  Berechnungsformel: t_F= ± (0,15 + 0,002 x t)
  gültig für Temperaturen von -200...+650 °C in 3-oder 4-Leiterschaltung
• Klasse B:
  Berechnungsformel: t_F= ± (0,30 + 0,005 x t)
  gültig für Temperaturbereiche von -200...+850 °C
  
  t= gemessene Temperatur ohne Vorzeichen
  t_F= Messfehler in °C

Beispiel:

	Klasse A	Klasse B			Klasse A	Klasse B
-200 °C	0,55 °C	1,30 °C		+400 °C	0,95 °C	2,30 °C
-100 °C	0,35 °C	0,80 °C		+500 °C	1,15 °C	2,80 °C
0 °C	0,15 °C	0,30 °C		+600 °C	1,35 °C	3,30 °C
+100 °C	0,35 °C	0,80 °C		+700 °C	---	3,80 °C
+200 °C	0,55 °C	1,30 °C		+800 °C	---	4,30 °C
+300 °C	0,75 °C	1,80 °C

Einige Hersteller von Pt100-Sensorelementen, haben diese Toleranzbereiche entsprechend den Anforderungen des Marktes erweitert.
So z.B.:

• 1/3 DIN B
  Berechnungformel: t_F= ± (0,1+0,005 x t)
oder
• 3-fach DIN B
  Berechnungsformel: t_F= ± (0,9+0,005 x t)
  
  t= gemessene Temperatur ohne Vorzeichen
  t_F= Messfehler in °C

Kalibrierung von Pt100- Temperatursensoren

Die Angaben des Herstellers zur Messgenauigkeit beziehen sich auf die Geräte im Auslieferungszustand.
Trotz der guten Langzeitstabilität des Pt100-Sensors, kann es im Betrieb bei unsachgemäßer Anwendung oder schwierigen Einsatzbedingungen zu einer erhöhten Messabweichung kommen.
In ISO 9000 ff zertifizierten Betrieben ist deshalb festgeschrieben, dass Pt100-Widerstandsthermometer, die in industriellen Prozessen eingesetzt werden, regelmäßig gewartet und kalibriert werden müssen. Die Häufigkeit der Kalibrierung von Widerstandsthermometer wird durch den Anlagenbetreiber festgelegt. Die Kalibrierung kann mit geeigneten Kalibratoren, beim Hersteller oder einem unabhängigen zertifiziertem Kalibrierlabor erfolgen.
Geeignete Kalibriergeräte zum einfachen Trockenkalibrieren von Temperatursenosren, bietet z.B. die Firma SIKA www.sika.net/produkte/temperatur/temperaturkalibratoren/ an.
Es sollte jedoch nicht nur das Pt100-Widerstandsthermometer überpüft, sondern auch die nachgeschalteten Auswertegeräte bzw. Anzeigegeräte regelmäßig überprüft werden.