Temperaturkompensation - V&B Elektronik Precision R-Meter Prm5 Beschreibung

Der PT100-Temperatursensor ist ein temperaturabhängiger Widerstand mit einer annähernd linearen
Kennlinie des Widerstandes bezogen zur Temperatur. Er ist in verschiedenen Ausführungen mit un-
terschiedlichen Temperaturbereichen zu erhalten, teilweise von -200° C bis weit über +500°C. Der
Vorteil liegt darin, dass alle PT100-Temperatursensoren bei 0° C einen Widerstandswert von exakt
100,0Ω und eine identische Kennlinie besitzen. Dies macht die PT100-Temperatursensoren unterein-
ander austauschbar ohne die Messeinrichtung erneut abgleichen zu müssen.
Das PRM5 versorgt den PT100-Temperatursensor mit einem Konstantstrom von 1mA. Die daran ab-
fallende Spannung wird in 4-Leiter-Technik gemessen und dem A/D-Wandler des Temperaturmoduls
zugeführt. Der A/D-Wandler des Temperaturmoduls hat eine Auflösung von 12Bit. Er arbeitet eben-
falls wie der 16Bit A/D-Wandler der Widerstandsmessung mit der hochgenauen Referenzspannung
zusammen.
Die Temperaturmessung arbeitet mit einer Auflösung von 0,1° C. die Grundgenauigkeit liegt bei +/-
0,1° C. Der durch den 12Bit A/D-Wandler ermittelte S pannungswert wird von vordefinierten Tabellen
des Microprozessors in einen Temperaturwert übersetzt.
Die Tabellenwerte wurden aus folgenden Gleichungen für einen PT100-Temperatursensor berechnet:
Für Temperaturen >= 0° C verwendet man ein Polynom 2 . Grades (R
temperatur, a= 3,9083 E10
Für Temperaturen < 0° C verwendet man ein Polynom 4. Grades (R
temperatur, a= 3,9083 E10

4.2. Temperaturkompensation

Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die möglichen Parameterwerte (Mode2):
Parameterwert: Funktion, Beschreibung:
P° C=0 ohne Temperaturmodul, In dieser Einstellung so llte das PRM5 betrieben werden,
wenn kein Temperaturmodul eingebaut ist. Es erfolgt keine Temperaturanzeige und
auch keine Kompensation des gemessenen Widerstandswertes. Die Anzeige der
Parameter (Mode1) Umgebungstemperaturanzeige, Parameter (Mode6) Bezugstem-
peraturanzeige und Parameter (Mode7) Temperaturkoeffizient werden im Submenu
nicht angezeigt.
P° C=1 mit Temperaturmodul, Die Temperaturanzeige ist möglich (Submenu) aber es erfolgt
keine Kompensation des gemessenen Widerstandswertes. Alle Parameter des
Submenu können angezeigt werden.
Beschreibung Precision R-Meter PRM5_V1_00_0001
Falls der Betrieb des Temperaturmoduls durch den Parameter (Mode2)
P° C=1 oder P° C=2 freigegeben ist (siehe Punkt 3.4.3 ., Submenu), wird
der 12Bit A/D-Wandler des Temperaturmoduls alle 1ms ausgelesen
(=1ks), 256 Messwerte werden addiert und gemittelt.
Der Messbereich der Temperaturmessung wurde beim PRM5 von
-10° C ... 50° C ausgelegt, darunter und darüber erhä lt man eine
entsprechende OverFlow-Anzeige (siehe Punkt 3.4.3., Submenu).
-3 -7
, b= -5,775 E10 ):
R = R
T PT100
-3 -7
, b= -5,775 E10 , c= -4,183 E10
R = R
T PT100
Wie schon unter Punkt 4.1. beschrieben ist die Funktion des Temperatur-
moduls von der Einstellung des nebenstehenden Parameters (Mode2)
abhängig. Ebenso die temperaturabhängige Kompensation des gemesse-
nen Widerstandswertes der 4-Leiter-Messung.
PT100
2
x (1 + a x T + b x T
=100Ω, T=Umgebungs-
PT100
-12
):
2
x (1 + a x T + b x T
=100Ω, T=Umgebungs-
)
3
+ c x (T-100) x T )
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