Pt100- och motståndsgivare

Temperaturmätning med motståndsgivare bygger på en metalls egenskap att inta ett givet motståndsvärde för varje given temperatur. Metallen ska ha en lång livslängd vid de tänkta temperaturerna. För mätning inom spannet -200 °C…+850 °C, är ädelmetallen platina den vanligast förekommande metallen. Mätelement av platina tillverkas normalt för 100 Ω vid 0 °C, 138,50 Ω vid 100 °C etc, med beteckning Pt100. Varianter som Pt500 och Pt1000 förekommer också. Andra vanligt förekommande metaller är nickel och koppar. Mätelement av nickel som är producerade för 100 Ω vid 0 °C, har beteckningen Ni100.

Platina-mätmotstånden som används i Europa följer normen EN/IEC 60751, som anger såväl förhållandet mellan motstånds-/ temperaturförhållanden som toleransgränserna. Då den normala toleransnivån gamla klass B nya klass W0.3 / F0.3 ofta inte är tillräcklig, levereras mätmotstånd med snävare tolerans, W0.15 / F0.15 = klass A eller de övriga som AA, INOR Premium Grade eller de äldre 1/3 DIN och 1/10 DIN. En snäv tolerans är emellertid svår att uppnå inom mätelementets hela mätspann -200 °C…+850 °C, varför den anges för en given temperaturpunkt eller mätspann. För mer information se avsnittet ”Toleranser för mätmotstånd”.

Trådlindat element och tunnfilmselement
Mätmotstånd av platina är antingen trådlindade (1) eller, såsom allt oftare är fallet, i tunnfilmsutförande (2).

Motstånd / temperaturegenskaper för Pt100

Motstånds-/temperaturkurvan för Pt100, enligt den gällande temperaturskalan ITS-90, är definierad i en standardekvation enligt IEC 60751 (the Callendar- Van Dusen equation). För detaljerade tabeller se ”Grundvärden för mätmotstånd”.

Pt100 inom området -200 °C till 0 °C
Rt = 100 . [1 + 3.9083 . 10-3t – 5.775 . 10-7t2 – 4.183 . 10-12(t – 100)t3]

Pt100 inom området 0 °C till +850 °C
Rt = 100 . (1 + 3.9083 . 10-3t – 5.775 . 10-7t2)

Fyra toleransklasser förekommer enligt IEC 60751
Klass AA: ± (0.1 °C + 0.0017| t |) | W0.1 -100…+350°C / F0.1 0…+150°C
Klass A: ± (0.15 °C + 0.002| t |) | W0.15 -100…+450°C / F0.15 -30…+300°C
Klass B: ± (0.3 °C + 0.005| t |) | W0.3 -196…+600°C / F0.3 -50…+500°C
Klass C: ± (0.6 °C + 0.01|t|) | W0.6 -196…+600°C / F0.6 -50…+600°C
Där | t | = absolutvärdet för aktuell temperatur

W = Trådlindad element
F = Tunnfilmselement

Motstånd / temperaturegenskaper för Ni100

Motstånds-/temperaturkurvan för Ni100 definieras i ekvation C. För detaljerade tabeller se ”Grundvärden för mätmotstånd”.

Ni100 inom området -60 °C till +250 °C

Ekvation C :
Rt = 100 + 0.5485 t + 0.665 · 10-3 t2 + 2.805 · 10-9 t4 – 2 · 10-15 t6

Två toleransklasser förekommer
Inom området 0 °C till +250 °C: ± (0.4 °C + 0.007| t |)
Inom området -60 °C till 0 °C: ± (0.4 °C + 0.028| t |)
Där | t | = absolutvärdet för aktuell temperatur

Mätosäkerhet och mätavvikelser

Vid temperaturmätning är det ofrånkompligt att mätfel uppstår. För att kunna minimera mätfelen är det viktigt att känna till de faktorer som påverkar mätningen.

Läs mer om Mätosäkerhet och mätavvikelser