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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]
[°C]
°F in °C:
T
= 5/9 x (T
[°C]
[°F]
Verwendete Abkürzungen und Zeichen:
T
Temperatur in Kelvin [K]
[K]
T
Temperatur in Grad Celsius [°C]
[°C]
T
Temperatur in Grad Fahrenheit [°F]
[°F]
7.1
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 definiert. Außer-
halb dieser Bereiche sind keine verlässlichen Werte vorhanden.
Wird der Messbereich der Temperaturfühler überschritten,
zeigt deshalb das HM8112-3 „Overrange" an.
7.2
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:
R
= 100 Ω bei T
= 0 °C
0
0
Der Temperaturbereich zum Einsatz des PT100 erstreckt sich
von –200 °C bis +850 °C.
Weitere PT Widerstandsfühler gibt es mit der Be-
zeichnung PT10, PT25, PT500, PT1000. Die Nomi-
nalwiderstände 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
Einsatz.
7.3
Temperaturmessung mit PT100 / PT1000
Messspannung mit I
FUSE
max. INPUT
1A
600V
/ 1A
rms
rms
F250V
V
A
SENSE
SOURCE
HI
max.
max.
,
850
850
Vpk
Vpk
LO
max.
250V rms
II
CAT
Die gebräuchlichste und genauere Art der Temperaturmes-
sung ist eine 4-Draht-Widerstandsmessung. Ein konstanter
Strom fließt von SOURCE
Die Widerstandsänderung des PT100 ist abhängig von der
Temperatur-änderung am PT100. Eine Temperaturänderung
ruft aber auch in den Messleitungen eine Änderung des Lei-
tungswiderstandes R
hervor. Weil SENSE
L
18
Änderungen vorbehalten
+32 °F
–32 °F)
= 0 °C entspre-
0
≅ 0
mess
Messstrom I
= const
PT100
PT100
26
des Messgerätes zum PT100.
24
die Messspan-
nung direkt am PT100 abgreift und der Eingangsverstärker des
Messeingangs sehr hochohmig ist, fließt ein vernachlässigbarer
kleiner Strom in den SENSE-Messleitungen (I
geht der Spannungsabfall über den SENSE-Messleitungen,
hervorgerufen durch den Strom in den SENSE-Leitungen,
nicht (bzw. vernachlässigbar) in die Messung mit ein. Auch
hat eine Widerstandsänderung von R
leitungen einen nur unmerklichen Einfluss. Durch den
Abgriff der Messspannung nach den SOURCE-Zuleitungen
wird nur die Widerstandsänderung des PT100 erfasst. Die
Widerstandsänderung von R
grund der Temperaturänderung hat ebenfalls keinen Einfluss
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 befinden, erfolgt durch eine
Temperaturänderung an den Messleitungen zum PT100 auch
eine Änderung des Leitungswiderstandes R
abhängigkeit der Zuleitungswiderstände, Thermospannungen
0
und der Spannungsabfall über den Zuleitungswiderständen
gehen mit in die Messung des PT100 ein.
7.4
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-
Kontaktstelle KS1
Temperatur T
Elektronen im
Metallgitter
Draht NiCr
+2,2 mV/100K
Kontaktstelle KS2
Temperatur T
mess
in den SENSE-Mess-
L
der SOURCE-Zuleitungen auf-
L
R
L
Mess-Spannung
U
PT100
R
L
. Diese Temperatur-
L
>T
KS2
KS1
I
Drift
Draht Ni
–1,9 mV/100K
I
Therm
I1
Drift
I2
Drift
I
Diffusion
KS2
<T
KS2
KS1
≅0). Somit
PT100
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