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T e m p e r a t u r m e s s u n g
Umrechnung
°C in K:
T
= T
+273,15 K
[K]
[°C]
°K in °C:
T
= T
–273,15 K
[°C]
[K]
°C in °F:
T
= 9/5 x (T
[°F]
°F in °C:
T
= 5/9 x (T
[°C]
Verwendete Abkürzungen und Zeichen:
T
Temperatur in Kelvin [K]
[K]
T
Temperatur in Grad Celsius [°C]
[°C]
T
Temperatur in Grad Fahrenheit [°F]
[°F]
Temperaturmessfühler
Die meist gebräuchlichen Temperaturfühler sind das NiCr-Ni
Thermoelement (K-Type) und der Platin-Temperaturfühler
PT100. Die Kennlinien der Temperaturfühler werden in den
Normen nur über einen bestimmten Bereich defi niert. Außer-
halb dieser Bereiche sind keine verlässlichen Werte vorhanden.
Wird der Messbereich der Temperaturfühler überschritten,
zeigt deshalb das HM8112-3 „Overrange" an.
Platin-Temperaturfühler PT100
Der Platin-Temperaturfühler PT100 ist ein Widerstandssensor.
Aufgrund seiner zeitlichen Konstanz des Widerstandswertes
und der guten Beständigkeit gegen aggressive Medien eignet
sich Platin gut als Widerstandsmaterial für Temperaturfühler.
Eine Änderung der Temperatur bewirkt am Temperaturfühler
eine Änderung des Widerstandes. Der Nominalwiderstand R
beträgt:
= 100 Ω bei T
R
= 0 °C
0
0
Der Temperaturbereich zum Einsatz des PT100 erstreckt sich
von –200 °C bis +850 °C.
STOP
Weitere PT Widerstandsfühler gibt es mit der Be-
zeichnung Pt10, Pt25, Pt500, Pt1000. Die Nominal-
widerstände betragen hier bei T
chend 10 Ω, 25 Ω, 500 Ω und 1000 Ω. Die Typen Pt10,
Pt25, Pt500 kommen beim HM8112-3 nicht zum
TiPP
Einsatz.
Temperaturmessung mit PT100 / PT1000
Messspannung mit I
FUSE
max. INPUT
1A
600V
rms
/ 1A
rms
F250V
V
A
SENSE
SOURCE
HI
max.
max.
ϑ
Ω,
850
850
Vpk
Vpk
LO
max.
250V rms
CAT
II
Die gebräuchlichste und genauere Art der Temperaturmes-
sung ist eine 4-Draht-Widerstandsmessung. Ein konstanter
Strom fl ießt von SOURCE
Widerstandsänderung des PT100 ist abhängig von der Tem-pe-
raturänderung am PT100. Eine Temperaturänderung ruft aber
auch in den Messleitungen eine Änderung des Leitungswider-
standes R
hervor. Weil SENSE
L
PT100 abgreift und der Eingangsverstärker des Messeingangs
sehr hochohmig ist, fl ießt ein vernachlässigbarer kleiner Strom
in den SENSE-Messleitungen (I
18
Änderungen vorbehalten
+32 °F
[°C]
–32 °F)
[°F]
= 0 °C entspre-
0
= 0
mess
Messstrom I
= const
PT100
PT100
des Messgerätes zum PT100. Die
die Messspannung direkt am
≅0). Somit geht der Span-
mess
nungsabfall über den SENSE-Messleitungen, hervorgerufen
durch den Messstrom, nicht (bzw. vernachlässigbar) in die
Messung mit ein. Auch hat eine Widerstandsänderung von R
in den SENSE-Messleitungen einen nur unmerklichen Einfl uss.
Durch den Abgriff der Messspannung nach den SOURCE-Zulei-
tungen wird nur die Widerstandsänderung des PT100 erfasst.
Die Widerstandsänderung von R
aufgrund der Temperaturänderung hat ebenfalls keinen Ein-
fl uss auf die Messung.
FUSE
max. INPUT
1A
600V
/ 1A
rms
rms
F250V
V
A
SENSE
SOURCE
HI
max.
max.
ϑ
Ω,
850
850
Vpk
Vpk
LO
max.
250V rms
II
CAT
Bei nicht so hohen Ansprüchen an die Genauigkeit kann auch
eine 2-Draht-Widerstandsmessung ausreichen. Da sich die
Messstelle mit dem PT100 und das Messgerät meist auf un-
terschiedlichem Temperaturniveau befi nden, erfolgt durch eine
Temperaturänderung an den Messleitungen zum PT100 auch
eine Änderung des Leitungswiderstandes R
rabhängigkeit der Zuleitungswiderstände, Thermospannungen
und der Spannungsabfall über den Zuleitungs-widerständen
gehen mit in die Messung des PT100 ein.
0
NiCr-Ni Thermoelement (K-Typ)
Der Einsatzbereich eines NiCr-Ni Thermo-Element K-Typ liegt
im Bereich von ca. –270 °C bis +1300 °C.
Das Thermoelement liefert, wie der Name Element schon an-
deutet, eine Spannung. Diese temperaturabhängige Spannung
entsteht an der Kontaktstelle von zwei verschiedenen Metal-
len. Sie wird Kontaktspannung oder auch Thermospannung
genannt. Durch die immer vorhandene Wärmebewegung der
Elektronen im Metallgitter können einige Elektronen an der Me-
talloberfl äche das Gitter verlassen. Dazu wird Energie benötigt,
Kontaktstelle KS1
Temperatur T
Elektronen im
Metallgitter
Draht NiCr
+2,2 mV/100K
der SOURCE-Zuleitungen
L
R
L
Mess-Spannung
U
PT100
R
L
. Diese Temperatu-
L
>T
KS2
KS1
I
Drift
Draht Ni
–1,9 mV/100K
I
Therm
I1
Drift
I2
Drift
I
Diffusion
KS2
Kontaktstelle KS2
Temperatur T
<T
KS2
KS1
L
PT100
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