2. Temperaturmessung 2.1 Einleitung 2.1.1 Wärmeübertragung 2.1 ...

48 2 Temperaturmessung
Bildet man ein Polynom 2. Grades, so ergeben sich die folgenden Konstanten für den
Temperaturbereich von -20 °C bis 130 °C:
a = 3,9119.10-3 K-1
b = - 0,60819.10-7 K-2.
Für den allgemeinen Gebrauch kann die folgende Formel verwendet werden für den
Bereich von 0 bis 100 °C :
Rϑ = R o .(1+a .ϑ) Ω (2-5)
mit Ro= 100 Ω
α = 0,00385 K-1 Temperaturkoeffizient
Die mittlere Empfindlichkeit liegt bei ca. 0,385 %/K im Bereich von 0 °C bis 100 °C.
Nach DIN IEC 751 gelten folgende Grenzabweichungen für den Pt-100 - Sensor :
Klasse Grenzabweichung in K
A ± (0,15+0,002.| ϑ |)
B ± (0,3 +0,005.| ϑ |)
| ϑ | ist der Zahlenwert der Temperatur ohne Berücksichtigung des Vorzeichens.
Das Bild 2-10 zeigt eine mögliche Schaltung zur Messung oder zum Schreiben eines
Temperaturverlaufs für einen Pt-100-Sensor nach DIN IEC 751. Diese Prinzipschaltung
ist für alle Widerstandstemperatur-Sensoren möglich.
Der Pt-100-Sensor ändert seinen Widerstand von 88,22 Ω bis 146,06 Ω für den
angegebenen Temperaturbereich. Zusammen mir einer Konstantstromquelle ergeben sich
Spannungen von 88,22 mV bis 146,06 mV. Um für den Schreiber als kleinste
Eingangsspannung 0 V zu erhalten, muß der Meßzusatz eine Spannung von -88,22 mV
erzeugen. Hierdurch erhält man den Nullpunkt für den Schreiber , der dem kleinsten
Meßwert entspricht. Um den Verstärkungsfaktor V zu erhalten, muß die maximale
Ausgangsspannung Ua des Verstärkers bezogen werden auf die maximale Eingangsspannung
Ue. Es ergibt sich also V = 10 V/ 57,84 mV = 172,8907. Da man vermutlich
kein Gerät mit genau dieser Verstärkung erhält, muß ein Meßverstärker mit einstellbarer
Verstärkung eingesetzt werden.