PT100 RTD-Temperaturfühler
- PRODUCT DETAIL
PT100 RTD-Temperaturfühler
Ein Widerstand temperaturfühler (PT100 RTD) ist ein Sensor zur Messung der Temperatur, indem er den Widerstand proportional zur Temperatur ändert. Der PT100 RTD ist mit einem einfachen Temperatur element und einer kompletten Sonden- und Kabelbaum baugruppe ausgestattet. Diese sogenannten RTD-Sonden bestehen aus einem RTD-Sensorelement, einer Hülle oder einem Gehäuse, Epoxid- oder Füllmaterial, Verlängerungskabeln und manchmal einem Stecker oder Abschluss. Abhängig von den Kundenanforderungen hinsichtlich Materialkompatibilität, Genauigkeit und Messbereich können unterschiedliche Sensor materialien verwendet werden. Standardsätze und kundenspezifische Designs bieten die Flexibilität, den am besten geeigneten RTD-Temperaturfühler für viele verschiedene Anwendungen zu entwickeln.
PT100-RTD-Temperatursensoren und -Fühler können in eine Vielzahl von Anwendungen in den unterschiedlichsten Branchen integriert werden. Diese Temperaturfühler sind von mehreren Behörden für den Betrieb an platinenmontierten Druck komponenten zertifiziert; sie können auch in rauen und gefährlichen Umgebungen eingesetzt werden. Unser breites Spektrum an Produktoptionen für Temperatursensoren erfüllt die spezifischen Sensoranforderungen anspruchsvoller OEM-Anwendungen, darunter Medizin, Luft- und Raumfahrt, Automobil, Instrumentierung, Haushaltsgeräte, Motorsteuerung sowie HVAC- und Kühlsysteme.
Was ist ein PT100-RTD-Sensor?
Ein RTD (Resistance Temperature Detector) ist ein Sensor, dessen Widerstand sich bei Temperaturänderungen ändert. Sein Widerstand steigt mit steigender Sensortemperatur. Der Zusammenhang zwischen Widerstand und Temperatur ist gut bekannt und im Laufe der Zeit wiederholbar. RTD ist ein passives Gerät. Es erzeugt selbst keine Ausgabe. Mithilfe externer Elektronik kann der Sensor widerstand gemessen werden, indem ein kleiner Strom durch den Sensor geleitet wird, um eine Spannung zu erzeugen. Typischerweise 1 mA oder weniger Messstrom, maximal 5 mA, ohne Gefahr einer Selbsterwärmung.
PT100 RTD-Standard toleranzen
RTDs werden nach mehreren standardisierten Kurven und Toleranzen gebaut. Die am häufigsten verwendete normalisierte Kurve ist die „DIN“-Kurve. Diese Kurve beschreibt die Widerstands-Temperatur-Eigenschaften von Platin mit einem 100-Ohm-Sensor, standardisierten Toleranzen und einem messbaren Temperaturbereich.
Die DIN-Norm gibt einen Basis widerstand von 100 Ohm bei 0°C und einen Temperaturkoeffizienten von 0,00385 Ohm/Ohm/°C an. Die Nennleistung von DIN-RTD-Sensoren ist wie folgt:
DIN RTD verfügt über drei Standard toleranzklassen. Diese Toleranzen sind wie folgt definiert:
DIN-Klasse A: ±(0,15 + 0,002 |T|°C)
DIN-Klasse B: ±(0,3 + 0,005 |T|°C)
DIN-Klasse C: ±(1,2 + 0,005 |T|°C)
0°C Ohm
0: 100,00
10: 103,90
20: 107,79
30: 111,67
40: 115,54
50: 119,40
60: 123,24
70: 127,07
80: 130,89
90: 134,70
100: 138,50
RTD-Komponenten typ
Berücksichtigen Sie bei der Bestimmung des Typs des RTD-Elements zunächst das Instrument, das zum Ablesen des Sensors verwendet wird. Wählen Sie einen Komponenten typ aus, der mit dem Sensoreingang des Instruments kompatibel ist. Der mit Abstand am häufigsten verwendete RTD ist 100-Ohm-Platin mit einem Temperaturkoeffizienten von 0,00385.
Komponenten typ Basis widerstand (Ohm) TCR (Ohm/Ohm/°C)
Platin 100 Ohm bei 0°C .00385
Platin 100 Ohm bei 0°C .00392
Platin 100 Ohm bei 0°C .00375
Nickel 120 Ohm bei 0°C .00672
Kupfer 10 Ohm bei 25°C .00427
RTD-Genauigkeit
Zweitens bestimmen Sie die erforderliche Messgenauigkeit. Die Genauigkeit ist eine Kombination aus der Basis widerstand toleranz (Widerstand toleranz bei Kalibrierung temperatur) und dem Widerstand toleranz temperatur koeffizienten (charakteristische Steigung toleranz). Jede darüber oder darunter liegende Temperatur hat ein größeres Toleranzband oder eine geringere Genauigkeit zur Folge (siehe Abbildung unten). Die am häufigsten verwendete Kalibrierung temperatur ist 0 °C.
Sensor anschluss
Der PT100-RTD-Sensor ist in verschiedenen Leitung konfigurationen erhältlich. Die gebräuchlichste Konfiguration ist die Konfiguration mit einem Element und drei Leitungen. Eine schematische Darstellung der verfügbaren Leitung konfigurationen ist unten dargestellt:
PT100/PT1000-Zweileiter sensoren werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen es nicht auf Genauigkeit ankommt. Eine Zweileiter konfiguration ermöglicht die einfachste Messtechnik, weist jedoch aufgrund des Widerstands der Sensorleitungen inhärente Ungenauigkeiten auf. In einer Zweileiter konfiguration ist es nicht möglich, den Leitung widerstand, der zu einem erhöhten Offset bei der Widerstands messung führt, direkt zu kompensieren.
Der PT100/PT1000-Dreileitersensor verfügt über eine Kompensation schleife, die den Leitung widerstand während der Messung eliminieren kann. Mit dieser Konfiguration kann der Regler/das Messgerät zwei Messungen durchführen. Messen Sie bei der ersten Messung den Gesamt widerstand des Sensors und der Anschluss leitungen. Messen Sie bei der zweiten Messung den Widerstand des Kompensation schleifen widerstands. Der tatsächliche Netto widerstand wird durch Subtrahieren des Widerstands der Kompensation schleife vom Gesamt widerstand ermittelt. Dreileiter-Sensoren sind die gebräuchlichste Konfiguration und bieten eine gute Kombination aus Genauigkeit und Komfort.
Die PT100/PT1000-Vierleiter-Sensor konfiguration und Messtechnik misst den Sensor widerstand, ohne von den Leitungen beeinflusst zu werden. Obwohl diese Technik genauer ist, sind viele industrielle Steuerungen/Messgeräte nicht in der Lage, echte Vierleitermessungen durchzuführen.
Der Übergang von den Sensorleitungen zur Feldverkabelung erfolgt normalerweise am Steckverbinder, der mit dem Sensor verbunden ist. Für den einfachen Anschluss sind Klemmenblöcke vorhanden.
Auswirkungen der Sensorleitung optionen
Bei der Temperaturmessung mit einem Widerstand stemperaturfühler handelt es sich eigentlich um eine Widerstand messung. Zur Widerstand messung wird häufig eine unsymmetrische Wheatstone-Brücke verwendet. Bei der Messung des Widerstands eines Sensorelements müssen alle externen Faktoren minimiert oder kompensiert werden, um einen genauen Messwert zu erhalten.
Eine Hauptursache für Fehler kann der Widerstand der Leitungen sein, insbesondere bei einer Konfiguration mit zwei Leitungen.
Der Widerstand liegt in Reihe mit dem Sensorelement, sodass der Messwert die Summe aus Sensorelement und Leitung widerstand ist. RTDs mit zwei Leitungen können verwendet werden, wenn der Widerstand des Sensorelements hoch und der Widerstand der Leitungen niedrig ist.
Wenn der Widerstand der Leitungen jedoch relativ hoch ist, muss er kompensiert werden. Die Kompensation ist in einer Drei-Leiter-Konfiguration verfügbar. Wie im Dreileiterdiagramm dargestellt, ist eine Seite der Stromversorgung über L3 mit einer Seite des RTD verbunden. Dadurch befinden sich L1 und L2 auf gegenüberliegenden Seiten der Brücke, sodass sie sich gegenseitig aufheben und keinen Einfluss auf die Ausgang spannung der Brücke haben.
Es wird empfohlen, für RTDs einen Dreileiter anschluss zu verwenden, insbesondere wenn der Widerstand des Sensorelements niedrig ist, da ein kleiner Leitung widerstand einen großen Einfluss auf die Genauigkeit des Messwerts haben kann.
Ein Widerstand temperaturfühler (PT100 RTD) ist ein Sensor zur Messung der Temperatur, indem er den Widerstand proportional zur Temperatur ändert. Der PT100 RTD ist mit einem einfachen Temperatur element und einer kompletten Sonden- und Kabelbaum baugruppe ausgestattet. Diese sogenannten RTD-Sonden bestehen aus einem RTD-Sensorelement, einer Hülle oder einem Gehäuse, Epoxid- oder Füllmaterial, Verlängerungskabeln und manchmal einem Stecker oder Abschluss. Abhängig von den Kundenanforderungen hinsichtlich Materialkompatibilität, Genauigkeit und Messbereich können unterschiedliche Sensor materialien verwendet werden. Standardsätze und kundenspezifische Designs bieten die Flexibilität, den am besten geeigneten RTD-Temperaturfühler für viele verschiedene Anwendungen zu entwickeln.
PT100-RTD-Temperatursensoren und -Fühler können in eine Vielzahl von Anwendungen in den unterschiedlichsten Branchen integriert werden. Diese Temperaturfühler sind von mehreren Behörden für den Betrieb an platinenmontierten Druck komponenten zertifiziert; sie können auch in rauen und gefährlichen Umgebungen eingesetzt werden. Unser breites Spektrum an Produktoptionen für Temperatursensoren erfüllt die spezifischen Sensoranforderungen anspruchsvoller OEM-Anwendungen, darunter Medizin, Luft- und Raumfahrt, Automobil, Instrumentierung, Haushaltsgeräte, Motorsteuerung sowie HVAC- und Kühlsysteme.
Was ist ein PT100-RTD-Sensor?
Ein RTD (Resistance Temperature Detector) ist ein Sensor, dessen Widerstand sich bei Temperaturänderungen ändert. Sein Widerstand steigt mit steigender Sensortemperatur. Der Zusammenhang zwischen Widerstand und Temperatur ist gut bekannt und im Laufe der Zeit wiederholbar. RTD ist ein passives Gerät. Es erzeugt selbst keine Ausgabe. Mithilfe externer Elektronik kann der Sensor widerstand gemessen werden, indem ein kleiner Strom durch den Sensor geleitet wird, um eine Spannung zu erzeugen. Typischerweise 1 mA oder weniger Messstrom, maximal 5 mA, ohne Gefahr einer Selbsterwärmung.
RTDs werden nach mehreren standardisierten Kurven und Toleranzen gebaut. Die am häufigsten verwendete normalisierte Kurve ist die „DIN“-Kurve. Diese Kurve beschreibt die Widerstands-Temperatur-Eigenschaften von Platin mit einem 100-Ohm-Sensor, standardisierten Toleranzen und einem messbaren Temperaturbereich.
Die DIN-Norm gibt einen Basis widerstand von 100 Ohm bei 0°C und einen Temperaturkoeffizienten von 0,00385 Ohm/Ohm/°C an. Die Nennleistung von DIN-RTD-Sensoren ist wie folgt:
DIN RTD verfügt über drei Standard toleranzklassen. Diese Toleranzen sind wie folgt definiert:
DIN-Klasse A: ±(0,15 + 0,002 |T|°C)
DIN-Klasse B: ±(0,3 + 0,005 |T|°C)
DIN-Klasse C: ±(1,2 + 0,005 |T|°C)
0°C Ohm
0: 100,00
10: 103,90
20: 107,79
30: 111,67
40: 115,54
50: 119,40
60: 123,24
70: 127,07
80: 130,89
90: 134,70
100: 138,50
RTD-Komponenten typ
Berücksichtigen Sie bei der Bestimmung des Typs des RTD-Elements zunächst das Instrument, das zum Ablesen des Sensors verwendet wird. Wählen Sie einen Komponenten typ aus, der mit dem Sensoreingang des Instruments kompatibel ist. Der mit Abstand am häufigsten verwendete RTD ist 100-Ohm-Platin mit einem Temperaturkoeffizienten von 0,00385.
Komponenten typ Basis widerstand (Ohm) TCR (Ohm/Ohm/°C)
Platin 100 Ohm bei 0°C .00385
Platin 100 Ohm bei 0°C .00392
Platin 100 Ohm bei 0°C .00375
Nickel 120 Ohm bei 0°C .00672
Kupfer 10 Ohm bei 25°C .00427
Zweitens bestimmen Sie die erforderliche Messgenauigkeit. Die Genauigkeit ist eine Kombination aus der Basis widerstand toleranz (Widerstand toleranz bei Kalibrierung temperatur) und dem Widerstand toleranz temperatur koeffizienten (charakteristische Steigung toleranz). Jede darüber oder darunter liegende Temperatur hat ein größeres Toleranzband oder eine geringere Genauigkeit zur Folge (siehe Abbildung unten). Die am häufigsten verwendete Kalibrierung temperatur ist 0 °C.
Sensor anschluss
PT100/PT1000-Zweileiter sensoren werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen es nicht auf Genauigkeit ankommt. Eine Zweileiter konfiguration ermöglicht die einfachste Messtechnik, weist jedoch aufgrund des Widerstands der Sensorleitungen inhärente Ungenauigkeiten auf. In einer Zweileiter konfiguration ist es nicht möglich, den Leitung widerstand, der zu einem erhöhten Offset bei der Widerstands messung führt, direkt zu kompensieren.
Der PT100/PT1000-Dreileitersensor verfügt über eine Kompensation schleife, die den Leitung widerstand während der Messung eliminieren kann. Mit dieser Konfiguration kann der Regler/das Messgerät zwei Messungen durchführen. Messen Sie bei der ersten Messung den Gesamt widerstand des Sensors und der Anschluss leitungen. Messen Sie bei der zweiten Messung den Widerstand des Kompensation schleifen widerstands. Der tatsächliche Netto widerstand wird durch Subtrahieren des Widerstands der Kompensation schleife vom Gesamt widerstand ermittelt. Dreileiter-Sensoren sind die gebräuchlichste Konfiguration und bieten eine gute Kombination aus Genauigkeit und Komfort.
Die PT100/PT1000-Vierleiter-Sensor konfiguration und Messtechnik misst den Sensor widerstand, ohne von den Leitungen beeinflusst zu werden. Obwohl diese Technik genauer ist, sind viele industrielle Steuerungen/Messgeräte nicht in der Lage, echte Vierleitermessungen durchzuführen.
Der Übergang von den Sensorleitungen zur Feldverkabelung erfolgt normalerweise am Steckverbinder, der mit dem Sensor verbunden ist. Für den einfachen Anschluss sind Klemmenblöcke vorhanden.
Auswirkungen der Sensorleitung optionen
Bei der Temperaturmessung mit einem Widerstand stemperaturfühler handelt es sich eigentlich um eine Widerstand messung. Zur Widerstand messung wird häufig eine unsymmetrische Wheatstone-Brücke verwendet. Bei der Messung des Widerstands eines Sensorelements müssen alle externen Faktoren minimiert oder kompensiert werden, um einen genauen Messwert zu erhalten.
Eine Hauptursache für Fehler kann der Widerstand der Leitungen sein, insbesondere bei einer Konfiguration mit zwei Leitungen.
Der Widerstand liegt in Reihe mit dem Sensorelement, sodass der Messwert die Summe aus Sensorelement und Leitung widerstand ist. RTDs mit zwei Leitungen können verwendet werden, wenn der Widerstand des Sensorelements hoch und der Widerstand der Leitungen niedrig ist.
Wenn der Widerstand der Leitungen jedoch relativ hoch ist, muss er kompensiert werden. Die Kompensation ist in einer Drei-Leiter-Konfiguration verfügbar. Wie im Dreileiterdiagramm dargestellt, ist eine Seite der Stromversorgung über L3 mit einer Seite des RTD verbunden. Dadurch befinden sich L1 und L2 auf gegenüberliegenden Seiten der Brücke, sodass sie sich gegenseitig aufheben und keinen Einfluss auf die Ausgang spannung der Brücke haben.
Es wird empfohlen, für RTDs einen Dreileiter anschluss zu verwenden, insbesondere wenn der Widerstand des Sensorelements niedrig ist, da ein kleiner Leitung widerstand einen großen Einfluss auf die Genauigkeit des Messwerts haben kann.
