Sensorklasse

Temperatursensoren Pt100 zur industriellen Temperaturmessung werden hauptsächlich
in zwei Grundformen hergestellt: sogenannte flache Dünnschichtsensoren oder runde Keramiksensoren.

Der Pt100 befindet sich in einem Messeinsatz. Die Messgenauigkeit der Messung ist abhängig von unterschiedlichen Faktoren:

  • Messgenauigkeit Sensor:  Toleranzklasse, Schaltungsart (siehe Detaibeschreibung unten)
  • Messgenauigkeit Transmitter (Spezifikation siehe Konfigurator)
  • Einbau Messstelle:  Installation Sensor und der elektrischen Isolation des Sensorelements.
    (Fließrichtung des Mediums, Mindesteintauchtiefe: 8x Thermometerdurchmesser, Einbauwinkel)

 

 

 
Temperatursensoren Pt100    

Pt100: Dünnschicht
Dünnschichtsensoren bestehen aus einem rechteckigen Keramiksubstrat ( 2x2 bis 2x10 mm groß ). Auf dieses Substrat wird Platin mäanderförmig aufgesputtert. Die zwei Enden des Widerstandes werden mit aufgebondeten Ag-Zuleitungen versehen. Der komplette Sensor wird mit einer Glasschutzschicht versehen. Diese Sensoren können im Temperaturbereich von -50 bis 400 °C innerhalb der Toleranzklasse B nach IEC 60751 bzw. im Bereich -50 bis 250 °C in der Toleranzklasse A eingesetzt werden. Die Toleranzklasse AA (vormals 1/3 DIN Klasse B) gilt für den Bereich von
0 bis 150 °C. Durch das Sputterverfahren können diese Sensoren industriell in großen Mengen mit sehr guten Ergebnissen kostengünstig gefertigt werden. Durch den Aufbau sind die Sensoren chemisch resistent und relativ unempfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung.

Darstellung links:
Pt100 im Edelstahlaußenmantel (nicht biegbar)
Darstellung rechts:
Der Pt100 sowie die Innenleiter sind in einer hochverdichteten Keramikmasse (Magnesiumoxid Pulver MgO) isoliert eingepresst

Vorteile:
- Gute Langzeitstabilität
- Kurze Ansprechzeit
- Gute Vibrationsfestigkeit

 

    

 

 

 

Pt100: Keramik
Drahtgewickelte Keramiksensoren bestehen aus einem Keramikgrundkörper auf den ein Platindraht aufgebracht wird. Mit einer zweiten äußeren Keramikschutzschicht wird der Sensor mechanisch sicher und durch eine Glaspassivierung auch chemisch resistent vollendet. Durch diesen Aufbau können Keramiksensoren jedoch im Messbereich zwischen -200 und 600 °C eingesetzt werden. Sowohl die Toleranzklasse B als auch die höhere Toleranzklasse A gelten für den vorgenannten Temperaturbereich. Die eingeschränkte Toleranzklasse AA (vormals 1/3 DIN B) gilt hier nach Herstellerangabe nur für den Bereich
0 bis 250 °C.

Vorteile:
- Gute Langzeitstabilität
- Kurze Ansprechzeit
- angemessene Vibrationsfestigkeit 

 

                    

 

 

 

Messgenauigkeit Sensor

 

Toleranzklassen:

Für Pt100 Widerstandsthermometer, sind in der IEC 60751 zwei Genauigkeitsklassen festgelegt:

  • Klasse A (bei 0°C max. Fehler ± 0,15°C entspricht 0,06 Ohm)
  • Klasse B (bei 0°C max. Fehler ± 0,3°C entspricht 0,12 Ohm)

Darüber hinaus, gibt es noch erhöhte Genauigkeitsklassen für besondere Anwendungen:

  • Klasse AA (vormals 1/3 B) (bei 0°C max. Fehler ± 0,1°C entspricht 0,04 Ohm)
  • Klasse 1/10 B  (bei 0°C max. Fehler ± 0,03°C entspricht 0,012 Ohm)

Hinweis
Die Genauigkeitsklassen sind jeweils nur in bestimmten Temperaturbereichen gültig (siehe unten)..
Die Klassen A, AA (vormals 1/3 B) und 1/10 B sollten nur mit 4-Leiterschaltung kombiniert werden.

 

  

Messgenauigkeit Pt100 Dünnschicht TF:
(Messbereich -50 °C ... +400 °C)

Klasse max. Toleranzen (°C) Gültigkeit
Klasse A

0.15 ± 0.002 · |t|1)

 -50 °C bis +250 °C
Klasse AA (vormals 1/3 B)

0.10 ± 0.0017 · |t|1)

  0 °C bis +150 °C
Klasse B

0.3 ± 0.005 · |t|1) -

 -50 °C bis +400 °C

1)  |t| = absoluter Wert der Temperatur in C°

 

 

Messgenauigkeit Pt100 drahtgewickelt WW:
(Messbereich -200 °C ... +600 °C)

Klasse max. Toleranzen (°C) Gültigkeit
Klasse A

0.15 ± 0.002 · |t|1)

 -200 °C bis +600 °C
Klasse  AA (vormals 1/3 B)

0.10 ± 0.0017 · |t|1)

  0 °C bis +250 °C
Klasse B

0.3 ± 0.005 · |t|1) -

 -200 °C bis +600 °C

1)  |t| = absoluter Wert der Temperatur in C°
   

Schaltungsart

  

2-Leiter:
Elektrischer Anschluss des Messwiderstandes Pt100.

Eigenschaften:
Zusätzlicher Messfehler durch temperaturabhängige Widerstandsänderungen der Zuleitungen.
   

3-Leiter:
Elektrischer Anschluss des Messwiderstandes Pt100.

Eigenschaft:
Genaue Messung: Weitestgehend Vermeidung eines zusätzlichen Messfehler durch temperaturabhängige Widerstandsänderungen der Zuleitungen.
   

4-Leiter:
Elektrischer Anschluss des Messwiderstandes Pt100.

Eigenschaft:
Hochgenaue Messung: Kein zusätzlicher Fehler durch temperaturabhängige Widerstandsänderungen der Zuleitungen.

 

Thermometer-Messeinsätze von Endress+Hauser im Vergleich

Sensortyp

Aufbau

Einsatztemperaturbereich

Doppel-Sensor
erhältlich1)

beste standardmäßig bestellbare Genauigkeit

Langzeitstabilität

erreichbare Ansprechzeit4)

Vibrationsfestigkeit5)

Pt100 Dünnfilm (TF)

-50 °C bis +400 °C

ja, auf Anfrage

Klasse AA (vormals 1/3 DIN B) nach
IEC 607512)

0,1 + 0,0017 x |t|3)
(gültig von 0 °C bis +150 °C)

++

+

+

++

Pt100 Dünnfilm (TF)
Fast Response

-50 °C bis +200 °C

nein

Klasse A nach IEC 607512)

0,15 °C + 0,002 x |t|3)
 (gültig von -50 °C bis +250 °C)

+

+

++

+

Pt100 Drahtgewickelt
(WW - Keramik)

-200 °C bis +600 °C

ja

Klasse AA (vormals 1/3 DIN B) nach
IEC 607512)

 0,1 + 0,0017 x |t|3)
 (gültig von -0 °C bis +250 °C)

++

+

+

0

Thermoelemente (TC)

-200 °C bis +1800 °C
(je nach Typ)

ja

Beispiel für Typ K:
Klasse 1 nach IEC 60584

1,5 °C (gültig von -40 °C bis +375 °C)
bzw.
0,004 x |t|3) (gültig von +375 °C bis +1000 °C)

0

0

++

++

1) 2 x Pt100 bzw. 2 x TC in einem Messeinsatz
2) noch höhere Genauigkeit erreichbar durch Sensor-Transmitter-Matching (Kalibrierung + Verwendung von Callendar-Van-Dusen      Koeffizienten
3) |t| = absolute Temperatur in °C
4) abhängig vom Aufbau
5) Achtung bei spürbaren, starken Vibrationen der Anlage (z.B. Papiermaschine) bzw. bei starken Strömungsstößen innerhalb des
     Prozesses (z.B. Dampfleitungen)

Für weitere Auskünfte kontaktieren Sie bitte unser Temperature Support Center.

++

 besonders gut geeignet

 

+

  gut geeignet  

0

  bedingt geeignet