Erfahren Sie mehr über die Genauigkeit von Temperaturmessungen mit Widerstandsthermometern (Resistance Temperature Detectors, RTDs). Dieses Video erklärt die internationale Norm IEC 60751, die drei Genauigkeitsklassen für Pt100-Sensoren definiert: Klasse B, Klasse A und Klasse AA. Klasse B hat eine Toleranz von ±0,75 °C bei 100 °C (±1,35 °F bei 212 °F), Klasse A und Klasse AA bieten dagegen eine höhere Genauigkeit von ±0,4 °C (±0,72 °F) bzw. ±0,2 °C (±0,36 °F). Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Genauigkeit von RTDs beeinflusst, ist die Konfiguration der Verdrahtung. Für höchste Genauigkeit wird ein 4-Leiter-Anschluss empfohlen, da er Schwankungen des Leitungswiderstands kompensiert.
Grundsätzlich gilt: gute Planung ist entscheidend für genaue RTD-Messungen!
Heute geht es um die Genauigkeit von Temperaturmessungen mit Widerstandsthermometern (RTDs). Klasse A, Klasse B, Verdrahtungstechniken... da gibt es einiges zu besprechen. Die Genauigkeit des Pt100-Sensors selbst ist in einer internationalen Norm festgelegt, der internationalen Norm 60751. Man findet darin drei Genauigkeitsklassen. Die erste ist die sogenannte Klasse B. Alle diese Genauigkeitsklassen sehen gleich aus. Die bestmögliche Genauigkeit wird bei etwa 0 Grad Celsius bzw. 32 Grad Fahrenheit erreicht, der Temperatur, bei der Eis schmilzt. Von diesem Punkt aus öffnen sich trichterförmige Bereiche mit einer akzeptierten Toleranz. Hier bei Klasse B beträgt sie bei 100 Grad Celsius ungefähr +/- 0,75 Grad. Die nächste sollte offensichtlich Klasse A sein, die mehr oder weniger doppelt so genau ist. Auch hier haben wir wieder diese trichterförmige Öffnung, und Sie sehen, dass wir bei 100 Grad bei ungefähr +/- 0,4 Grad als akzeptierte Toleranz liegen. Die Kunden fragen seit vielen Jahren nach etwas Besserem, aber wie Sie sehen, war kein Buchstabe mehr übrig.
Was also sollten die Leute, die die Norm aufgeschrieben haben, tun? Sie führten eine Klasse Doppel-A ein. Dies ist genau dreimal besser als die Klasse B. Auch hier wieder diese Trichterkonstruktion, und Sie sehen, dass wir bei Anwendungen dieser Art bei ungefähr +/- 0,4 Grad liegen. Zusätzlich dazu ist es sehr wichtig, wie der Sensor angeschlossen wird. Wenn man einfach nur die zwei Leiter des Widerstands anschließt, bekommt man einen Einfluss durch den Leitungswiderstand selbst. Und wenn die Leitungen aus einem Metall bestehen, reagieren diese Leitungen ebenfalls auf Temperaturänderungen. Deshalb ist es überhaupt nicht zu empfehlen, eine Pt100-Messung mit dieser 2-Leiter-Technik zu verwenden. Denn der Widerstand des Drahts macht die Genauigkeit der Messung zunichte.
Eine bessere Lösung ist der sogenannte 3-Leiter-Anschluss, und hier funktioniert das so. Der Transmitter misst manchmal oder auch ständig, wie hoch der Leitungswiderstand gerade ist. Denn hier in dieser Schleife messen wir nur zweimal den Leitungswiderstand. Damit kann das Ergebnis kompensiert werden, das in der zweiten Schleife gemessen wird, das heißt zweimal der Leitungswiderstand und der Sensor selbst. In vielen Anwendungen funktioniert das gut, wenn alle diese Leitungswiderstände jederzeit immer absolut gleich sind. Nicht garantiert werden kann das bei sehr langen Kabeln, mineralisolierten Kabeln, die eine bestimmte Länge überschreiten, sowie bei Änderungen des Klemmenwiderstands, wenn die Schrauben wirklich mit der gleichen Kraft festgezogen werden.
Die beste Methode ist deshalb der 4-Leiter-Anschluss. Dabei funktioniert der Transmitter anders, d. h. er kann die Einflüsse jedes Leitungswiderstands vollständig kompensieren. Sie müssen nicht mehr gleich sein, das spielt keine Rolle. Sie werden vollständig kompensiert. Die höchste Genauigkeit kann mit dem 4-Leiter-Anschuss erreicht werden. Wenn Sie meinen, das wäre alles, was Sie über die Genauigkeit von RTD-Messungen wissen müssen, dann stimmt das nicht! Die größten Fehler können in der Planungsphase gemacht werden. Sehen Sie sich dazu das nächste Video an!
