Die Funktion eines Pt-Temperatursensors oder Heizelements basiert auf der Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands des Platinmetalls. Die Beziehung kann durch das folgende charakteristische Polynom beschrieben werden:
RT = Ro (1+At+Bt2)
Dabei ist RT = der gemessene Widerstand und Ro = der Nennwiderstand bei 0°C.
Für Temperaturen unter 0 Grad C lautet die Gleichung R(t) = R0*(1+A*t+B*t²+C*(t-100°C)*t³)
Die Konstanten sind in den internationalen Standards für Pt-Temperatursensoren definiert;
- A = 3,9083*10-3 °C-1
- B = -5,775*10-7 °C-2
- C = -4,183*10-12 °C-4
B ist so klein, dass für die meisten Anwendungen eine lineare Beziehung zwischen RT und der Temperatur angenommen werden kann.
Pt-Temperatursensoren mit hohen Nennwiderständen haben eine höhere Empfindlichkeit als solche mit niedrigeren Nennwiderständen, da die Steigung der Kennlinie direkt proportional zu Ro ist.
Je nach den bei der Herstellung der Pt-Temperatursensoren verwendeten Substanzen und Verfahren können leichte spezifische Abweichungen von den idealen Konstanten und der optimalen Kennlinie auftreten. Diese Abweichungen definieren den Arbeitstemperaturbereich und die Genauigkeitstoleranzklasse für jeden Sensortyp.
Temperatur-Koeffizient
Der Temperaturkoeffizient (TC oder α) ist positiv und definiert als: TC = (R100-Ro)/(100 * Ro).
Dies entspricht der Steigung der linearen Annäherung des charakteristischen Polynoms zwischen 0°C und 100°C. Die Norm DIN EN 60751 für Pt-Temperatursensoren gibt einen TC von 0,003850/°C an. Dieser TC-Wert gilt für alle hier beschriebenen Produkte.
Darüber hinaus sind kundenspezifische Sensoren mit Temperaturkoeffizienten von 0,003750/°C und 0,003500/°C sowie anderen TC-Zwischenwerten erhältlich, z.B. nach dem JIS-Standard.
Yageo Nexensos liefert Platin-RTD-Elemente mit den folgenden Temperaturkoeffizienten: 3850ppm, 3750ppm (nur Pt1000) und 3370ppm (Pt200 nur für Automaten).
Genauigkeitstoleranz Klassifizierung
Kamet liefert Platin-Dünnschichtsensoren in den Genauigkeitstoleranzklassen B, A, 1/3 DIN und 1/10 DIN. Die Toleranzen der Grundwerte für Platin-Temperatursensoren sind in DIN EN 60751 festgelegt. Es gilt Folgendes:
- Klasse B: Δt=±(0,3°C + 0,005 |T|)
- Klasse A: Δt=±(0,15°C + 0,002 |T|)
- Klasse 1/3 DIN: Δt=±1/3 (0,3°C + 0,005 |T|)
- Klasse 1/10DIN: Δt=±1/10 (0,3°C + 0,005 |T|)
T = Temperatur in °C Ihrer spezifischen Betriebstemperatur