RTD PT100 Temperatursensor -Sonde mit Kabel

Was ist ein Platin -Wärmewiderstandssensor?
Ein RTD (Widerstandstemperaturdetektor) ist ein thermischer Platinwiderstand, dessen Widerstand mit Änderungen der Temperatur ändert. Sein Widerstand steigt mit zunehmender Sensortemperatur. Die Beziehung zwischen Widerstand und Temperatur ist im Laufe der Zeit bekannt und wiederholbar. RTD ist ein passives Gerät. Es erzeugt keine Ausgabe von selbst. Eine externe Elektronik kann verwendet werden. Typischerweise 1 Ma oder weniger Messstrom, maximal 5 mA, ohne Selbsthitzungsrisiko.

A Platinum thermal resistance Temperature Detector (PT100 RTD) is a sensor used to measure temperature by changing resistance proportionally to temperature. The RTD PT100 is designed with a basic temperature element and a complete probe and wiring harness assembly. These so-called RTD probes consist of an Platinum thermal resistance element, a sheath or housing, epoxy or filler material, Verlängerung führt, and sometimes a connector or termination. Different sensor materials can be used based on customer requirements for material compatibility, accuracy and measurement range. Standard kits and custom designs provide the flexibility to design the most suitable RTD temperature sensor for many different applications.
RTD PT100-Temperatursensoren und -Fühler können in eine Vielzahl von Anwendungen in den unterschiedlichsten Branchen integriert werden. Diese Temperatursensoren sind von mehreren Behörden für den Betrieb an platinenmontierten Druckkomponenten 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, einschließlich der Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Automobil, Instrumentierung, Haushaltsgeräte, Motorsteuerung sowie HVAC- und Kühlsysteme.

RTD PT100 Standardtoleranzen
RTDs werden nach mehreren standardisierten Kurven und Toleranzen gebaut. Die am häufigsten verwendete normalisierte Kurve ist die “AUS” Kurve. Diese Kurve beschreibt die Widerstands-Temperatur-Eigenschaften von Platin mit a 100 Ohm-Sensor, genormte Toleranzen, und messbaren Temperaturbereich.
Die DIN-Norm gibt einen Basiswiderstand von an 100 Ohm bei 0°C und einem Temperaturkoeffizienten von 0.00385 Ohm/Ohm/°C. Die Nennleistung von DIN-RTD-Sensoren ist wie folgt:
DIN RTD verfügt über drei Standardtoleranzklassen. 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-Komponententyp
Bei der Bestimmung des Typs des RTD-Elements, Betrachten Sie zunächst das Instrument, das zum Auslesen des Sensors verwendet wird. Wählen Sie einen Komponententyp, der mit dem Sensoreingang des Instruments kompatibel ist. Das mit Abstand am häufigsten verwendete RTD ist 100 Ohm Platin mit einem Temperaturkoeffizienten von 0.00385.
Komponententyp Basiswiderstand (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

Zweite, Bestimmen Sie die erforderliche Messgenauigkeit. Die Genauigkeit ist eine Kombination aus der Basiswiderstandstoleranz (Widerstandstoleranz bei Kalibriertemperatur) und der Widerstandstoleranz-Temperaturkoeffizient (charakteristische Neigungstoleranz). Jede darüber oder darunter liegende Temperatur hat ein größeres Toleranzband oder eine geringere Genauigkeit zur Folge (siehe Abbildung unten). Die am häufigsten verwendete Kalibrierungstemperatur ist 0 °C.

Der RTD PT100-Sensor ist in verschiedenen Leitungskonfigurationen erhältlich. Die gebräuchlichste Konfiguration ist die Konfiguration mit einem Element und drei Leitungen. Eine schematische Darstellung der verfügbaren Leitungskonfigurationen ist unten dargestellt:

PT100/PT1000-Zweileitersensoren 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 Zweileiterkonfiguration, Es ist nicht möglich, den Leitungswiderstand, der zu einem erhöhten Offset bei der Widerstandsmessung führt, direkt zu kompensieren.

Der PT100/PT1000-Dreileitersensor verfügt über eine Kompensationsschleife, die den Leitungswiderstand während der Messung eliminieren kann. Mit dieser Konfiguration, Der Regler/das Messgerät kann zwei Messungen durchführen. Für die erste Messung, Messen Sie den Gesamtwiderstand des Sensors und der Anschlussleitungen. Bei der zweiten Messung, Messen Sie den Widerstand des Kompensationsschleifenwiderstands. Der tatsächliche Nettowiderstand wird durch Subtrahieren des Widerstands der Kompensationsschleife vom Gesamtwiderstand ermittelt. Dreileiter-Sensoren sind die gebräuchlichste Konfiguration und bieten eine gute Kombination aus Genauigkeit und Komfort.

PT100-Temperatursensor

PT100-Temperatursensor

PT100 -Sensorsonde

PT100 -Sensorsonde

RTD-Widerstand im Verhältnis zur Temperatur

RTD-Widerstand im Verhältnis zur Temperatur

Platin-RTD-Standardgenauigkeit

Platin-RTD-Standardgenauigkeit

Die PT100/PT1000-Vierleiter-Sensorkonfiguration und Messtechnik misst den Sensorwiderstand, ohne von den Leitungen beeinflusst zu werden. Diese Technik ist zwar genauer, Viele industrielle Steuerungen/Messgeräte sind 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.

Bei der Temperaturmessung mit einem Widerstandstemperaturfühler handelt es sich eigentlich um eine Widerstandsmessung. Zur Widerstandsmessung wird häufig eine unsymmetrische Wheatstone-Brücke verwendet. Beim Messen des Widerstands eines Sensorelements, Alle externen Faktoren müssen minimiert oder kompensiert werden, um einen genauen Messwert zu erhalten.

Eine wesentliche Fehlerursache kann der Widerstand der Leitungen sein, insbesondere in einer Zweileiterkonfiguration.

Der Widerstand liegt in Reihe mit dem Sensorelement, Der Messwert ist also die Summe aus Sensorelement und Leitungswiderstand. RTDs mit zwei Leitungen können verwendet werden, wenn der Widerstand des Sensorelements hoch und der Widerstand der Leitungen niedrig ist.

Jedoch, wenn der Widerstand der Leitungen relativ hoch ist, es muss entschädigt werden. Die Kompensation ist in einer Drei-Leiter-Konfiguration verfügbar. Wie im Drei-Leiter-Diagramm dargestellt, Eine Seite der Stromversorgung ist über L3 mit einer Seite des RTD verbunden. Dadurch befinden sich L1 und L2 auf gegenüberliegenden Seiten der Brücke, Sie heben sich also gegenseitig auf und haben keinen Einfluss auf die Brückenausgangsspannung.
Es wird empfohlen, für RTDs einen Dreileiteranschluss zu verwenden, insbesondere wenn der Widerstand des Sensorelements niedrig ist, Hier kann ein kleiner Leitungswiderstand einen großen Einfluss auf die Genauigkeit des Messwerts haben.

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