Widerstandsthermometer (RTD) - Definition
Widerstandsthermometer (RTD) - Definition
Ein Widerstandsthermometer (Resistance Temperature Detector, RTD) ist ein Präzisionstemperatursensor, dessen Funktionsprinzip auf dem Phänomen der Änderung des elektrischen Widerstands eines Metalls in Abhängigkeit von der Temperatur beruht. Mit steigender Temperatur erhöht sich der Widerstand des Leiters in vorhersehbarer und messbarer Weise, so dass der Temperaturwert durch Messung des elektrischen Widerstands des Sensorelements genau bestimmt werden kann.
Das aktive Element eines Widerstandsthermometers ist in der Regel ein dünner Draht oder eine Metallschicht mit bekannten Temperatureigenschaften, meist Platin, aufgrund seiner chemischen Stabilität, seiner Oxidationsbeständigkeit und der linearen Natur der Widerstandsänderungen. Platin-Sensoren wie PT100 oder PT1000 haben einen Widerstand von 100 bzw. 1000 Ohm bei 0 °C und werden häufig für industrielle, wissenschaftliche und Labormessungen verwendet.
RTDs zeichnen sich durch hohe Genauigkeit, Wiederholbarkeit und langfristige Messstabilität aus. Ihr Temperaturverhalten wird durch eine nichtlineare Funktion gut beschrieben, die in eine lineare Näherung umgewandelt oder durch die Callendar-Van-Dusen-Gleichungen beschrieben werden kann. Für die Widerstandsmessung in RTD-Thermometern werden verschiedene Schaltungskonfigurationen - zwei-, drei- oder vieradrig - verwendet, um Fehler aufgrund des Widerstands der angeschlossenen Kabel zu eliminieren.
Widerstandsthermometer werden in industriellen Automatisierungssystemen, bei der Prozessüberwachung, HVAC-Systemen, in der Energieerzeugung, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizin- und Lebensmittelindustrie eingesetzt. Ihr Betrieb kann mit analogen und digitalen Transmittern integriert werden, was die Verarbeitung des Widerstandssignals in Spannungs-, Strom- oder Digitalsignale entsprechend den Anforderungen des Kontrollsystems und Datenerfassung ermöglicht.
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