RTDSensoren

RTD-Sensoren sind temperaturabhängige Widerstände, deren Widerstandswert sich mit der Temperatur ändert. Am häufigsten kommt reines Platin zum Einsatz, weil es stabil, langlebig und gut linearierbar ist. Typische Bezeichnungen sind Pt100 oder Pt1000, wobei der Widerstand bei 0 °C 100 Ω bzw. 1000 Ω beträgt. Die Widerstands-Temperatur-Beziehung folgt dem Modell der Platin-RTDs und ist über einen definierten Temperaturbereich hinweg relativ linear.

Funktionsprinzip und Charakteristik: Der Widerstand eines RTD steigt mit der Temperatur. Der Temperaturkoeffizient für Platin liegt bei etwa 0,00385 1/°C. Die Beziehung kann durch eine lineare Näherung oder eine Kalibriervorschrift (Callendar–Van Dusen) formuliert werden. Diese Sensoren liefern eine sich gut wiederholende, stabile Kennlinie über Jahre hinweg, wodurch sie sich besonders gut für Prozessregelung und Kalibrieraufgaben eignen.

Aufbau und Anschlussarten: Platin-Elemente gibt es als Drahtwicklung oder Dünnfilm, geschützt durch Gehäuse aus Glas, Keramik oder Edelstahl. Die Anschlussleitungen können 2-, 3- oder 4-Leiter-Ausführungen sein. 3- bzw. 4-Leiter-Konfigurationen ermöglichen die Eliminierung oder Reduktion des Leitungs- bzw. Kontaktwiderstands, was die Messgenauigkeit erhöht.

Normen und Genauigkeit: Die Toleranzen werden nach IEC 60751 in Klassen A und B definiert; Klasse A bietet höhere Genauigkeit als Klasse B. Typische Abweichungen am Referenzpunkt 0 °C liegen bei Klasse A grob bei einigen zehntel Grad Celsius, bei Klasse B etwas größer, und die Fehlerwerte nehmen mit der Temperatur zu.

Anwendungsbereiche und Vorteile: RTD-Sensoren finden sich in der Prozessindustrie, der Labor- und Mess-technik, Gebäudetechnik und in der Kalibrierung. Vorteile sind hohe Langzeitstabilität, geringe Drift und gute Reproduzierbarkeit; Nachteile sind langsameres Ansprechverhalten im Vergleich zu Thermoelementen und die Notwendigkeit einer geeigneten Messstromversorgung zur Vermeidung von Selbstheizung.