Pt100 oder Pt1000? – Die Unterschiede

von | Temperaturfühler

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Was sind die Unterschiede zwischen einem Pt100 und einem Pt1000? In diesem Beitrag gibt’s die Antwort!

Pt100 und Pt1000 sind Widerstandsthermometer

Zuerst mal ganz grundsätzlich: sowohl Pt100 als auch Pt1000 Sensoren sind Widerstandsthermometer, auch RTD genannt. RTD steht für Resistance Temperature Detector. Konkret besteht so ein Widerstandsthermometer aus einem Kabel und einem Messwiderstand.
Dieser Messwiderstand ändert seinen elektrischen Widerstand mit der Temperatur. Das Widerstandsthermometer wird dann an ein Messgerät angeschlossen, das einen Messstrom durch den Messwiderstand schickt.  

Nennwiderstand ist unterschiedlich hoch

Bei einer Temperatur von 0°C hat ein Pt100 Messwiderstand einen Nennwiderstand von 100 Ohm. Und ein Pt1000? Richtig, Sherlock, 1000 Ohm. Und die Kennlinie des Pt1000 ist steiler als die des Pt100 – er löst den gemessenen Wert höher auf. Im direkten Vergleich bekommst Du mit einem Pt1000 also präzisere Messergebnisse.

Steigt jetzt die Temperatur an unserer Messstelle, dann steigt auch der Widerstand des Pt100 oder Pt1000 und damit der Spannungsabfall. Bei 10°C hat ein Pt100 103,903 Ohm, ein Pt1000 1039,03 Ohm. So weit, so einfach.

Tabelle Vergleich Pt100 und Pt1000: Nennwiderstand und Leitungswiderstand im Vergleich.

Der Leitungswiderstand wird zum Problem

Wenn wir jetzt 5 Meter Kabel mit einem ganz normalen 2 x 0,22 Quadratmillimeter Querschnitt zwischen Messstelle und Messgerät haben, dann bekommen wir ein Problem. Denn wie wir wissen, haben Kabel einen Leitungswiderstand. Und der fließt hier voll in unsere Messung ein – mit etwa 0,16 Ohm pro Meter Anschlussleitung. Bei 5 Metern macht das 0,8 Ohm.

Bleiben wir mal bei unseren 10°C – dann liegt bei einem Pt100 mit so einem langen Kabel anstatt 103,903 Ohm ein Gesamtwiderstand von 104,7 Ohm an! Das bedeutet, dass unser Messgerät anstatt 10 °C bereits 12 °C anzeigt – eine deutliche Abweichung. Pro Meter Kabel sind das immerhin 0,4 °C!
Probieren wir das Gleiche mal mit einem Pt1000, bei 10 °C hat er einen Widerstand von 1039,03 Ohm. Addieren wir jetzt den Leitungswiderstand unseres 5 m langen Kabels, bekommen wir einen Gesamtwiderstand von 1039,83 Ohm – unser Messgerät zeigt anstatt 10 °C nun 10,2 °C an. Also deutlich besser als beim Pt100 in Zweileiter Aufbau!

Warum ist das so? Ganz einfach: Der Basiswiderstand ist mit 1000 Ohm das Zehnfache dessen eines Pt100. Und deshalb verfälscht auch der Leitungswiderstand die Messung nur 1/10 so stark, also etwa 0,04 °C / Meter Anschlussleitung.

Das heißt: in Zweileiter-Konfiguration ist der Pt1000 die bessere Wahl – das gilt umso mehr, je länger die Anschlussleitung ist. In einigen Applikationen werden trotzdem  Pt100 in Zweileiterschaltung verwendet – das hat dann meistens Preisgründe.

Lösungen für Pt100 mit langen Anschlussleitungen

Man kann beim Pt100 den Leitungswiderstand mit einer Drei- oder Vierleiter-Schaltung kompensieren. Wie so etwas aufgebaut ist und funktioniert, erklären wir euch in diesem Beitrag über Mehrleiterschaltungen. Die zweite Möglichkeit ist ein Trennverstärker bzw. Messumformer. Darüber mehr in diesem Beitrag über Messumformer.

Eigenerwärmung des Messwiderstands

Wichtig ist zudem die Eigenerwärmung des Sensors durch den Messstrom – Georg Simon Ohm hat herausgefunden, dass die elektrische Leistung gleich dem Produkt von Widerstand und Strom zum Quadrat ist. Bei einem Pt1000 kann ein geringerer Messstrom verwendet werden, dadurch ist die Eigenerwärmung des Sensors trotz des höheren Basiswiderstands vergleichbar mit der Eigenerwärmung eines Pt100.

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