Widerstands-Thermometer PT100

Es ist bekannt, dass der Widerstand von Metallen temperaturabhängig ist. Insbesondere Platin besitzt im Bereich von -200°C bis ca. 850°C eine fast lineare Temperaturabhängigkeit des Widerstandes. Widerstandsthermometer werden deshalb bei industriellen Temperaturmessaufgaben auf Temperaturfühler eingesetzt. Allgemein gilt :

R(t)=R0*(1+ Alpha *t) hierbei ist R0 der Widerstandswert bei 0°C
Der mittlere Temperaturkoeffizient ist definiert als PT100 Hierbei ist R100 der Widerstand bei 100°C.

Der Verlauf der Ideallinie im Vergleich zu einem Platin Widerstandsthermometer ist im Diagramm dargestellt.

Die Widerstandscharakteristik von Platin lässt sich mit Hilfe zweier Gleichungen über einen weiten Temperaturbereich definieren. Die DIN IEC 751 legt für Platin-Widerstandsthermometer zwei Temperaturbereiche fest, die über die unten aufgeführten Polynome berechnet werden können.

Polynom

Im Bereich t≥ 0°C gilt:

R(t)=R0*(1+A*t+B*t2)

Unterhalb 0°C, also t<0°C gilt:

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

Hierbei gilt für die Konstanten (Platin):

A=3,9083*10-3 °C-1,

B=-5,775*10-7 °C-2,

C=-4,183*10-4 °C-4

PT50 : R0 = 50 Ohm

PT100 : R0 = 100 Ohm

PT500 : R0 = 500 Ohm

PT1000 : R0 = 1000 Ohm

Widerstandsverlauf PT50, PT100, PT500, PT1000

Darstellung der Kennlinien von PT50, PT100, PT500, PT1000

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Temperaturberechnung

Für Temperaturen oberhalb von 0°C kann folgende Formel für die Temperatur auf Basis des gemessenen Widerstandes verwendet werden.

Formel PT100 Temp > 0°C

Gemäß DIN EN 60751 gelten für Platin Widerstandsthermometer zwei Genauigkeitsklassen:
Klasse A : Platinwiderstand -200°C bis 600°C, (Messwiderstand in Hartglas eingeschmolzen)
Klasse B : Platinwiderstand -200°C bis 850°C, (Messwiderstand Keramikumhüllt)

Gemäß IEC 751 gelten folgende Grundwerte für Toleranzklassen:

Klasse AA: t=+/-(0,1°C+0,0017 *t)
Klasse A: t=+/- (0,15°C+0,002 * t)
Klasse B: t=+/- (0,30°C+0,005 * t)
Klasse C: t=+/-(0,60°C+0,01 * t)

Auf Basis vorhandener Nachfrage bieten aber einige Hersteller auch abweichende Toleranzen an.
1/2 DIN B, 1/3 DIN B, 1/5 DIN B, 1/10 DIN B.....

Tolleranzen

Die nachfolgende Tabelle zeigt einen Überblick der Grundwerte für Toleranzklassen für PT100 gemäß IEC 751. Die Daten der Temperaturfühler basieren auf Platin.

Online Berechnung PT100

Temperatur	Grundwerte gemäß DIN 60751 für PT100	Toleranz nach DIN 60751 Für PT100
Temperatur	Grundwerte gemäß DIN 60751 für PT100	Klasse AA		Klasse A		Klasse B		Klasse C
°C	Ohm	Ohm	°C	Ohm	°C	Ohm	°C	Ohm	°C
-200	18,52			±0,238	±0,55	±0,562	±1,3	±1,123	±2,6
-100	60,26			±0,142	±0,35	±0,325	±0,8	±0,649	±1,6
-50	80,31	±0,074	±0,19	±0,1	±0,25	±0,219	±0,55	±0,437	±1,1
0	100,00	±0,04	±0,1	±0,059	±0,15	±0,118	±0,3	±0,235	±0,6
100	138,51	±0,103	±0,27	±0,133	±0,35	±0,304	±0,8	±0,607	±1,6
200	175,86	±0,162	±0,44	±0,203	±0,55	±0,478	±1,3	±0,956	±2,6
250	194,10	±0,191	±0,53	±0,236	±0,65	±0,561	±1,55	±1,122	±3,1
300	212,05			±0,268	±0,75	±0,641	±1,8	±1,282	±3,6
400	247,09			±0,328	±0,95	±0,793	±2,3	±1,585	±4,6
450	264,18			±0,356	±1,05	±0,864	±2,55	±1,727	±5,1
500	280,98			±0,383	±1,15	±0,933	±2,8	±1,864	±5,6
600	313,71			±0,434	±1,35	±1,061	±3,3	±2,12	±6,6

Temperatur	Grundwerte gemäß DIN 60751 für PT100	Toleranz *
Temperatur	Grundwerte gemäß DIN 60751 für PT100	Klasse AA		Klasse A
°C	Ohm	Ohm	°C	Ohm	°C
-200	18,52			±0,238	±0,55
-100	60,26			±0,142	±0,35
-50	80,31	±0,074	±0,19	±0,1	±0,25
0	100,00	±0,04	±0,1	±0,059	±0,15
100	138,51	±0,103	±0,27	±0,133	±0,35
200	175,86	±0,162	±0,44	±0,203	±0,55
250	194,10	±0,191	±0,53	±0,236	±0,65
300	212,05			±0,268	±0,75
400	247,09			±0,328	±0,95
450	264,18			±0,356	±1,05
500	280,98			±0,383	±1,15
600	313,71			±0,434	±1,35

Temperatur	Grundwerte gemäß DIN 60751 für PT100	Toleranz*
Temperatur	Grundwerte gemäß DIN 60751 für PT100	Klasse B		Klasse C
°C	Ohm	Ohm	°C	Ohm	°C
-200	18,52	±0,562	±1,3	±1,123	±2,60
-100	60,26	±0,325	±0,8	±0,649	±1,60
-50	80,31	±0,219	±0,55	±0,437	±1,10
0	100,00	±0,118	±0,3	±0,235	±0,60
100	138,51	±0,304	±0,8	±0,607	±1,60
200	175,86	±0,478	±1,3	±0,956	±2,60
250	194,10	±0,561	±1,55	±1,122	±3,10
300	212,05	±0,641	±1,8	±1,282	±3,60
400	247,09	±0,793	±2,3	±1,585	±4,60
450	264,18	±0,864	±2,55	±1,727	±5,10
500	280,98	±0,933	±2,8	±1,864	±5,60
600	313,71	±1,061	±3,3	±2,12	±6,60

* Toleranz nach DIN 60751 Für PT100