Rechnerwerk
Physik & Technik

Pt100 und Pt1000 umrechnen

Wählen Sie Sensortyp und Rechenrichtung und geben Sie Temperatur oder gemessenen Widerstand ein. Der Rechner nutzt die Callendar-Van-Dusen-Gleichung und zeigt die zulässige Abweichung.

Sensor und Messwert
Bei „Widerstand aus Temperatur“ die Temperatur in °C, sonst den gemessenen Widerstand in Ohm eingeben.
Ergebnis

Kennlinie von Platin-Messwiderständen

Platin-Messwiderstände gehören zu den genauesten Temperatursensoren in Industrie, Heizungstechnik und Labor. Ihr Widerstand steigt mit der Temperatur fast linear an. Ein Pt100 hat bei 0 °C genau 100 Ohm, ein Pt1000 genau 1000 Ohm. Im Mittel nimmt der Widerstand zwischen 0 und 100 °C um 0,385 Prozent je Kelvin zu, beim Pt100 also um etwa 0,385 Ohm pro Grad.

Die genaue Kennlinie legt die Norm DIN EN IEC 60751 mit der Callendar-Van-Dusen-Gleichung fest. Oberhalb von 0 °C ist sie ein Polynom zweiten Grades mit den Koeffizienten A und B. Unterhalb von 0 °C kommt ein Glied mit dem Koeffizienten C hinzu. Die Gleichung gilt von −200 bis 850 °C. Für die Umkehrung über 0 °C löst der Rechner die quadratische Gleichung direkt, darunter nutzt er wenige Schritte des Newton-Verfahrens.

Zusätzlich zeigt der Rechner die Grenzabweichung der gewählten Toleranzklasse. Sie wächst mit dem Betrag der Temperatur und wird in Kelvin sowie umgerechnet in Ohm angegeben. Die Empfindlichkeit in Ohm pro Kelvin hilft bei der Auswahl von Messverstärkern und bei der Abschätzung von Leitungsfehlern.

R (t)=R0⋅(1+A⋅t+B⋅t2)fu¨r t≥0∘ C; R (t)=R0⋅(1+A⋅t+B⋅t2+C⋅(t−100)⋅t3)fu¨r t<0∘ C; A=3,9083⋅10−3 , B=−5,775⋅10−7 , C=−4,183⋅10−12R\,\left(t\right) = R_{0} \cdot \left(1 + A \cdot t + B \cdot t^{2}\right)\quad \text{für}\ t \ge 0^\circ\,C;\ R\,\left(t\right) = R_{0} \cdot \left(1 + A \cdot t + B \cdot t^{2} + C \cdot \left(t - 100\right) \cdot t^{3}\right)\quad \text{für}\ t < 0^\circ\,C;\ A = 3{,}9083 \cdot 10^{-3}\,{,}\ B = -5{,}775 \cdot 10^{-7}\,{,}\ C = -4{,}183 \cdot 10^{-12}

Beispiel: Ein Pt100 bei 100 °C hat 100 · (1 + 0,39083 − 0,005775) = 138,506 Ω. Die Empfindlichkeit beträgt dort 0,379 Ω/K. In Toleranzklasse B darf der Sensor um ± (0,3 + 0,005 · 100) = ± 0,8 K abweichen, das entspricht ± 0,303 Ω. Umgekehrt ergibt ein gemessener Widerstand von 138,506 Ω wieder 100 °C.

Toleranzklassen und Messpraxis

Die Norm kennt die Klassen AA, A, B und C mit Grenzabweichungen von ± (0,1 + 0,0017 · |t|), ± (0,15 + 0,002 · |t|), ± (0,3 + 0,005 · |t|) und ± (0,6 + 0,01 · |t|) Kelvin. Für welchen Temperaturbereich eine Klasse gilt, hängt von der Bauart ab: Drahtgewickelte Sensoren erlauben meist einen größeren Bereich als Dünnschichtsensoren. Maßgeblich ist das Datenblatt des Herstellers.

Die Zuleitungen addieren ihren Widerstand zum Sensor. Bei einem Pt100 in Zweileiterschaltung bedeuten 0,4 Ohm Leitungswiderstand bereits etwa 1 Kelvin Fehler. Deshalb nutzt man für genaue Messungen die Drei- oder Vierleiterschaltung, die den Leitungswiderstand ausgleicht. Beim Pt1000 wirkt derselbe Leitungswiderstand zehnmal schwächer.

Der Messstrom erwärmt den Sensor selbst. Üblich sind beim Pt100 etwa 1 Milliampere, beim Pt1000 deutlich weniger. Bei höheren Strömen kann die Eigenerwärmung die Anzeige spürbar verfälschen, vor allem in ruhender Luft. Herstellerangaben und Normen haben Vorrang vor diesen allgemeinen Richtwerten.

Die Umrechnung setzt einen Sensor nach der Normkennlinie mit α = 0,00385 voraus. Ältere oder ausländische Sensoren mit anderer Kennlinie, etwa α = 0,00392, liefern abweichende Werte. Prüfen Sie im Zweifel die Angabe auf dem Sensor oder im Datenblatt.

Tipps und typische Fehler

Genau messen.

  • Leitungen: Vierleiter.
  • Strom: Klein halten.
  • Klasse: Datenblatt.
  • Kennlinie: α prüfen.

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Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Pt100 und Pt1000?

Nur der Nennwiderstand bei 0 °C. Die Kennlinie hat dieselbe Form, beim Pt1000 sind alle Werte zehnmal so groß.

Welche Toleranzklasse brauche ich?

Für Heizung und Lüftung reicht meist Klasse B. Für Labor und Wärmemengenzählung werden oft Klasse A oder AA eingesetzt.

Wie viel Ohm hat ein Pt100 bei 20 °C?

Etwa 107,79 Ohm. Ein Pt1000 hat bei 20 °C rund 1077,9 Ohm.

Wie schließe ich einen Pt100 an?

Für genaue Messungen in Drei- oder Vierleitertechnik.

Wie viel Ohm hat ein Pt100 bei 0 °C?

Genau 100 Ohm.

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