Berechnung der Temperatur eines PT100-Widerstands

Die 🌡️ eines PT100-Widerstands lässt sich relativ einfach berechnen. Zunächst benötigt man einige grundlegende Messwerte. U=12V, I=0,112A, R=107,14 Ohm und den Temperaturbeiwert β=0,0039 K^-1. Diese Werte sind entscheidend für die Berechnung.

Zuerst ist zu prüfen, ob die Beziehung U = R * I aufgeht. Berechnen wir also den Widerstand. 12V geteilt durch 0⸴112A ergibt 107⸴142857.... ohms. Natürlich funktioniert die Rechnung. Das verifiziert, dass der PT100-Widerstand bei 0°C tatsächlich 100 Ohm beträgt – dabei ändert sich der Widerstand pro Kelvin um 0⸴0039 Ohm.

Die Temperaturabweichung ΔT ergibt sich aus der Formel ΔT = R - R0. Hierbei ist R0 der Widerstand bei 0°C also 100 Ohm. Setzen wir jetzt unsere Werte ein: ΔT = 107⸴14 Ohm - 100 Ohm. Daraus folgt eine Temperaturabweichung von 7⸴14 Ohm.

Wir nehmen die Temperatur ΔT und teilen sie durch den Temperaturbeiwert α0 um die tatsächliche Temperatur T zu bekommen. Dies geschieht mit der Formel T = ΔT / α0 + Tref. Die Referenztemperatur Tref ist in der Regel 0°C. Somit erhalten wir T = 7⸴14 Ohm / 0⸴003851 1/K + 0°C.

Das ergibt eine Temperatur T von 1853⸴62 K. Um diese Zahl in Grad Celsius umzurechnen, ziehen wir 273⸴15 von der Kelvin-Temperatur ab. Der berechnete Wert ergibt dadurch 1580⸴47 °C.

Die Resultate belegen, dass sich die Temperatur eines PT100-Widerstands anhand der Werte U, I, R und dem Temperaturbeiwert α0 zuverlässig ermitteln lässt. Die Schritte sind klar strukturiert. Man setzt die Werte in die korrekten Formeln ein erledigt die Berechnungen und interpretiert die Ergebnisse. Die Berechnung ist nicht nur für Physiker, allerdings ebenfalls für Ingenieure und auch Techniker von Bedeutung.

In der Praxis ist die Genauigkeit dieser Berechnungen oft von großer Wichtigkeit. Geräte wie beispielsweise industrielle Sensoren oder Temperaturmessgeräte basieren auf diesen Prinzipien und sind in vielen Bereichen von zentraler Bedeutung. Jüngste Entwicklungen bei PT100-Sensoren haben die Messgenauigkeit dramatisch verbessert. Daher sollte jeder in der Technik sicher im Umgang mit diesen Berechnungen sein.

Zusammenfassend lassen sich PT100-Widerstände effizient analysieren und ihre Temperatur ebendies bestimmen. Die Anwendung formeller Berechnungsmethoden ist hierbei unerlässlich.