Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PT100 Genauigkeitsklassen und Alterung


von Kiwi (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe mal ein paar grundsätzliche Fragen zum PT100, die ich in den 
bisherigen Diskussionen nicht beantwortet gefunden habe.

1. Bei den Genauigkeitsklassen habe ich zum 1/3 DIN leider 
unterschiedliche Angaben gefunden, zum einen, dass die jetzt als AA in 
die Norm aufgenommen wurde 
(https://temperatur-profis.de/temperaturfuehler/genauigkeit-pt100-pt1000/), 
aber auch eine davon abweichende Angabe 
(https://blog.beamex.com/de/wissenswertes-zum-pt100-temperatursensor).
Kann mir jemand dazu sicher sagen, welche Angabe stimmt, gern auch mit 
einer seriösen Quelle?

2. Zum anderen beschäftigt mich Thematik des Voralterns. Viele präzise 
Sensoren, die es zu kaufen gibt, sind bereits vorgealtert, diese 
Prozesse werden von Herstellern jedoch eher grob bis gar nicht 
beschrieben. Auch sonst habe ich zu der Thematik bisher leider eher 
weniger belastbare Quellen gefunden, wie genau Sensoren gealtert werden 
sollten, was das wirklich bringt,...

Vielleicht gibt es ja hier ein paar nette Leute, die von den Themen 
schon etwas mehr Ahnung haben und mir da ggf. mit Tipps oder 
Literaturempfehlungen weiterhelfen können.

Habt schon mal vielen Dank für Eure Mühe!
Viele Grüße

: Verschoben durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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von Armin X. (werweiswas)


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Michael B. schrieb:
> Im Prinzip hast du mit Platin auf Keramiksubstrat schon verloren.

Wegen bzw in welchem Zusammenhang?

von Michael B. (laberkopp)


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Armin X. schrieb:
> Wegen bzw in welchem Zusammenhang?

Genauigkeits 1/3 DIN, AA kannst du damit vergessen, schon die Hysterese 
ist höher.

von Henrik V. (henrik_v)


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Welche Unterschiede hast Du in Deinen Quellen gefunden?
In der schnellen Durchsicht hab ich keine bzgl der Unsicherheiten 
gefunden.


Bzgl. Voraltern..
Ob die Hersteller das bei Pt100 nach Norm machen bleibt ihnen 
überlassen, sie 'garantieren' bzw spezifizieren nach IEC/DIN  und geben 
ggf auch eine Alterungsrate an.
Je nach Einsatz in der Industrie erfolgt dann in festgelegten 
(Zeit)Abständen eine Rekalibrierung (oder der Sensor wird getauscht und 
ein neuer mit aktuellem Kalibrierzertifikat eingebaut).   Bessere Pt100 
(zb in teuren Verpackungen/Bauformen) werden vorgealtert um Driften zu 
verringern um auch folgende Rekalibrierungen zu bestehen.. der erfahrene 
Kunde fragt auch danach und bezahlt es.

'Vorgealtert' werden SPRTs (also Referenzsensoren) bei denen auch die 
Drift in sehr engen Grenzen spezifiziert ist. Zum einen weil es nach dem 
Stress der Herstellung nötig ist und man auch erst nach n Zyklen 
überhaupt sagen kann, ob der Sensor als Referenz taugt.

von Kiwi (Gast)


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Vielen Dank für die Hinweise!


Henrik V. schrieb:
> Welche Unterschiede hast Du in Deinen Quellen gefunden?
> In der schnellen Durchsicht hab ich keine bzgl der Unsicherheiten
> gefunden.

In der ersten Quelle wird geschrieben, dass 1/3 DIN das gleiche sei wie 
AA mit einer Grenzabweichung von
± (0,1 + 17%) °C

In der zweiten Quelle wird die Genauigkeit von 1/3 DIN abweichend von AA 
angegeben mit
±(0,1·°C + 0,5%)



Henrik V. schrieb:
> Ob die Hersteller das bei Pt100 nach Norm machen

Das wären dann die 1000 h an der Luft an der oberen Temperaturgrenze 
nach DIN 60751? Oder gibt es noch weitere Normen dazu?

Henrik V. schrieb:
> 'Vorgealtert' werden SPRTs (also Referenzsensoren) bei denen auch die
> Drift in sehr engen Grenzen spezifiziert ist. Zum einen weil es nach dem
> Stress der Herstellung nötig ist und man auch erst nach n Zyklen
> überhaupt sagen kann, ob der Sensor als Referenz taugt.

Wie viele Zyklen sind da so realistisch?

von Kiwi (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Genauigkeits 1/3 DIN, AA kannst du damit vergessen, schon die Hysterese
> ist höher.

Darf ich nochmal blöd nachfragen, wie das gemeint ist?
Ist 1/3 DIN damit nicht das gleiche wie AA?

Dankeschön auf jeden Fall!

von Henrik V. (henrik_v)


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Kiwi schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Genauigkeits 1/3 DIN, AA kannst du damit vergessen, schon die Hysterese
>> ist höher.
>
> Darf ich nochmal blöd nachfragen, wie das gemeint ist?


Ich vermute mal die Hysterese der günstigen (Platinschicht auf Keramik) 
Pt100
und der PTB Präsentation in seinem Post, Zitat:
"
6. Hysteresis
up to ∆T = 500 mK at IPRTs (not at SPRTs)
- depend on thermal “history” of the IPRT
- caused by thermal expansion of the ceramic substrate / powder
"

Konstruktion und Material ist für die 'Pt100 Kurve' extrem wichtig.
Es ist leichter die 100 Ohm bei 0°C zu treffen , aber die 
Kennlinientreue ist deutlich schwerer. ..

> Ist 1/3 DIN damit nicht das gleiche wie AA?
Beim Kauf von Pt100 eben genau ins Datenblatt schauen und ggf. 
Nachfragen.
Hersteller die sich Mühe geben, geben meist auch gerne Antwort.

Bzgl. der unterschiedlichen Interpretationen der Unsicherheit von alten 
B/3 und B/10: Da müsste man selber mal in die alten Normen schauen..

: Bearbeitet durch User
von Günni (Gast)


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Es müssen mehrere Einflüsse berücksichtigt werden. Ist das Platin auf 
einem Keramiksubstrat aufgebracht, so entstehen durch unterschiedliche 
Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien Druck- und 
Scherspannungen, die den Widerstand beeinflussen. Diesen Einfluss kann 
man in Grenzen halten, wenn man den Temperaturbereich einschränkt.

Gitterfehler verändern den Widerstand. Die Versetzungsstellen wandern 
mit der Zeit und auch bei schnellen Temperaturänderungen. Durch Alterung 
kann man den Einfluss etwas verringern, vermeiden lässt er sich nicht. 
Einfacher ist, durch eine gezielte definierte Störstellendichte den 
Einfluss einzelner Störstellen auf den Gesamtwiderstand zu verringern. 
Deshalb werden die meisten PT-Widerstände nicht aus reinem Platin 
sondern aus Platin mit geringen Palladiumanteilen hergestellt.

von Harald W. (wilhelms)


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Kiwi schrieb:
,
> 2. Zum anderen beschäftigt mich Thematik des Voralterns. Viele präzise
> Sensoren, die es zu kaufen gibt, sind bereits vorgealtert,

Die erste Frage ist da, wie genau Du messen willst. Willst Du
Abweichungen im K-Bereich oder im mK-Bereich tolerieren?

von Kiwi (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Die erste Frage ist da, wie genau Du messen willst. Willst Du
> Abweichungen im K-Bereich oder im mK-Bereich tolerieren?

Das Ziel ist im ein- bis zweistelligen Millikelvin-Bereich zu messen.

Beitrag #7241829 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Werner H. (werner45)


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In diesem Fall hilft der Schaltungstrick, Überstrompulse für ca. 1ms bei 
entsprechender Pause anzulegen, das erhöht die Empfindlichkeit schonmal 
gewaltig ohne Eigenerwärmung des Sensors. Wegen der möglichen 
Pulsstörquelle sollten die Impulse nicht zu steilflankig sein, RC-Glied 
genügt, Trapez unnötig. Dann eine richtig getaktete Sample-Hold-Stufe, 
die ausgelesen wird.

von Alex (Gast)


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> Dazu sind PT100 die falsche Wahl. Es gibt optische Temperatursensoren, die dafür 
besser geeignet sind.

Klingt interessant! Was sind das für welche?


Den Trick mit den Stromimpulsen sehe ich eher kritisch.
Bei drahtgewickelten PT100 mit hoher Stabilität sind die Drahtwendel 
meines Wissens in Luft 'aufgehängt'.
Der Strompuls erwärmt den dünnen Draht sehr schnell, vor allem wenn er 
in Luft gut isoliert ist....

Alex

Beitrag #7241942 wurde von einem Moderator gelöscht.
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