Wie funktioniert ein Platinwiderstandssensor?

Ein Platinwiderstandssensor, auch als Pt100 oder Pt1000 bekannt, ist ein Temperaturfühler, der den Widerstand von Platin nutzt, um die Temperatur zu messen. Hier ist eine grundlegende Erklärung, wie er funktioniert:

1. **Materialeigenschaften**: Platin hat eine sehr stabile und reproduzierbare Widerstands-Temperatur-Beziehung. Das bedeutet, dass sich der elektrische Widerstand von Platin auf eine vorhersehbare Weise ändert, wenn sich die Temperatur ändert.

2. **Widerstandsänderung**: Bei einem Pt100-Sensor beträgt der Widerstand bei 0°C genau 100 Ohm. Bei einem Pt1000-Sensor beträgt der Widerstand bei 0°C genau 1000 Ohm. Der Widerstand steigt linear mit der Temperatur an.

3. **Messprinzip**: Der Sensor besteht aus einem dünnen Platin-Draht, der in einer Schutzvorrichtung eingebettet ist. Wenn die Temperatur steigt, erhöht sich der Widerstand des Platin-Drahtes. Diese Widerstandsänderung wird gemessen und in eine Temperatur umgerechnet.

4. **Kalibrierung**: Die Beziehung zwischen Temperatur und Widerstand ist durch die internationale Norm IEC 60751 definiert. Diese Norm gibt eine genaue Formel zur Berechnung der Temperatur basierend auf dem gemessenen Widerstand.

5. **Anwendung**: Ein Messgerät (z.B. ein Temperaturtransmitter) sendet einen kleinen elektrischen Strom durch den Platinwiderstand und misst die Spannung, die durch den Widerstand erzeugt wird. Aus dieser Spannung kann der Widerstand und somit die Temperatur berechnet werden.

Platinwiderstandssensoren sind wegen ihrer Genauigkeit, Stabilität und breiten Temperaturbereichs (typischerweise von -200°C bis +850°C) in vielen industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen weit verbreitet.