Frage zu Pt1000

Gast #5957008
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Hallo zusammen,

ich habe mir folgenden Temperatursensor gekauft:

https://www.conrad.de/de/p/heraeus-nexensos-m422-pt1000-temperatursensor-70-bis-500-c-1000-3850-ppm-k-radial-bedrahtet-181340.html

Ich habe in das Datenblatt geschaut und keine Informationen zu den 
Widerstandswerten zu einer bestimmten Temperatur gesehen. Ist das 
normal? Je nach Beschaltung muss man ja die Ausgangsspannung an einem 
ADC messen. Mit dem ADC Wert kann man ja den Widerstandswert berechnen.

MfG
Gast #5957020
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Uhrensohn schrieb:
> Ist das normal

Ja, weil physikalisch bedingt und  genormt.

Der Faktor steht sogar in der Artikelbezeichnung 3850ppm

Suche "Pt1000 Tabelle" und du findest genug im Internet.

Deiner hat allerdings die schlechteste Toleranz B, bei Reichelt hätte es 
billiger denselben als Klasse A gegeben.
Gast #5957254
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Vielen Dank für eure Antworten. Ich habe mir nun die Tabellen 
angeschaut. Soweit so klar. Ich möchte den Sensor mit einer 
Brückenschaltung und einem OP-Verstärker auswerten. Der OPV dient ja als 
Verstärker und Messgerät. Dazu habe ich die Schaltung auf folgender 
Seite gefunden:

https://rn-wissen.de/wiki/index.php/PTC/NTC

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist doch bei 0°C die Brücke 
abgeglichen, da dann der PT1000 einen Widerstand von 1000Ohm hat. Dann 
würde die Spannungsdifferenz zwischen dem Nicht invertierender und 
Invertierender Eingang des OPVs eine Spannung von 0V aufweisen. R3 dient 
ja nur der Verstärkung.

Da steht, das der Temperaturbereich zwischen -25 °C bis +250 °C wäre. 
Den Teil verstehe ich aber nicht. Müsste ich dafür den OPV mit +V und -V 
versorgen?

MfG
Gast #5957321
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Uhrensohn schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich habe mir folgenden Temperatursensor gekauft:
>
> 
https://www.conrad.de/de/p/heraeus-nexensos-m422-pt1000-temperatursensor-70-bis-500-c-1000-3850-ppm-k-radial-bedrahtet-181340.html
>
> Ich habe in das Datenblatt geschaut und keine Informationen zu den
> Widerstandswerten zu einer bestimmten Temperatur gesehen. Ist das
> normal? Je nach Beschaltung muss man ja die Ausgangsspannung an einem
> ADC messen. Mit dem ADC Wert kann man ja den Widerstandswert berechnen.
>
> MfG

Ich nutze das hier, das ist schön bequem und hat mir gute Dienste 
geleistet.

http://www.afug-info.de/Download/tab/PT-X-100-500-1000/
#5957324
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Kommt drauf an, welche Genauigkeit und Temperaturbereich du erreichen 
willst.
Statt dem Gebimsel mit Brücke/Verstärker kann man auch andere Varianten 
wählen:
-einfacher Spannungsteiler, ADC sollte dann eine rel. niedrige 
Referenzspannung haben. Musst dann ein bisschen "geraderechnen", aber 
linear ist der PTx ja auch nicht wirklich. Muss man so oder oder auch 
mit Brücke "nachbessern"
-Spezial-ICs, z.B. AD7793, machen einem das Leben leichter
#5957453
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Uhrensohn schrieb:
> Da steht, das der Temperaturbereich zwischen -25 °C bis +250 °C wäre.
> Den Teil verstehe ich aber nicht. Müsste ich dafür den OPV mit +V und -V
> versorgen?

Normalerweise wertest Du nur unterschiedliche Widerstände (in 
Abhängigkeit von der T) aus.
Ob dabei 0°C unterschritten werden spielt an sich keine Rolle.

Die Einsatzbedingungen des T-Fühlers kenne ich zwar nicht, kann Dir aber 
nur raten, wenn irgendwie möglich den T-Fühler in Eiswasser und 
kochendem zu überprüfen.

Damit erhältst Du wahre "Eckwerte" für die Widerstandswerte, die Du in 
Deiner Region verarbeiten willst. :)

Grüße
Gast #5957481
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Dirk B. schrieb:
> Für eine Brücke brauchst du aber noch 3 andere temperaturstabile,
> aufeinander abgestimmte Widerstände.

Wie kommst du auf drei temperaturstabile zusätzliche Widerstände, zumal 
unter dem Aspekt, dass es absolute Temperaturstabilität nicht gibt?

Eine Brücke besteht aus vier Widerständen, einer davon ist der 
temperaturabhängige Pt1000, der zweite bildet mit ihm einen 
Spannungsteiler und muss in der Tat halbwegs stabil sein oder zumindest 
einen ausreichend gut bekannten TK aufweisen. Der dritte und vierte 
Widerstand bilden wiederum einen Spannungsteiler und da kommt es 
bekanntlich nur auf das Verhältnis der Widerstände an. Solange also 
beide einen ausreichend gleichen TK aufweisen, ist Temperaturstabilität 
eine völlig überzogene Anforderung.  Allenfalls musst du auf gute 
thermische Kopplung achten.

Und wie temperaturstabil der eine "temperaturstabile" Widerstand 
wirklich sein muss, lässt sich leicht abschätzen:
Der Pt1000 besitzt einen TK von 3850ppm/K. Gängige Widerstände liegen 
mit ihrem TK in der Größenordnung von 25ppm/K. Und jetzt vergleiche den 
dadurch induzierten Fehler, insbesondere unter Berücksichtigung des 
meist deutlich reduzieren Arbeitstemperaturbereichs der Messelektonik, 
mit den auf Grund der Genauigkeitsklasse B zulässigen Sensorfehlern. Für 
den Temperaturbereich von -25 °C bis +250 °C sind das immerhin über 1.5K
Gast #5957527
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L. H. schrieb:
> wenn irgendwie möglich den T-Fühler in Eiswasser und
> kochendem zu überprüfen.
>
> Damit erhältst Du wahre "Eckwerte"

Es ist äusserst unwahrscheinlich, dass das so genau ist wie die 
Liefer-Genauigkeit eines Pt-Fühlers - damit verschlechtert man also die 
Messung.

Georg
Gast #5957645
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Georg schrieb:
> Es ist äusserst unwahrscheinlich, dass das so genau ist wie die
> Liefer-Genauigkeit eines Pt-Fühlers - damit verschlechtert man also die
> Messung.

Die Messung prüft das Gesamtsystem, und das sehr gut.

Die Schaltung allein könnte man auch mit Festwiderständen prüfen. Die 
würden aber z.b. Eigenerwärmung nicht berücksichtigen.

Beim Kochen den Luftdruck grob berücksichtigen, und VE-wasser nehmen.
Gast #5957653
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Georg schrieb:
> Es ist äusserst unwahrscheinlich, dass das so genau ist wie die
> Liefer-Genauigkeit eines Pt-Fühlers - damit verschlechtert man also die
> Messung.

Die Messmimik wird man wohl eher kalibrieren, indem man ein paar 
verschiedene Kalibrierwiderstände an Stelle des Pt1000 anschließt.
Mit ein paar 0.1%ern, die zusammen vielleicht 1€ kosten, liegt man 
besser als 1/3°C. Das musst man mit Eiswasser, kochend Wasser und 
Barometer erstmal hinkriegen.
Gast #5957658
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A. S. schrieb:
> Die würden aber z.b. Eigenerwärmung nicht berücksichtigen.

Ob du die mit einer Gesamtkalibrierung berücksichtigt kriegst, hängt vom 
bisher unbekannten Messmedium ab. Eis- oder kochend Wasser leiten die 
Verlustleistung des Pt1000 ganz anders ab, als z.B. Luft.
Gast #5957822
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Uhrensohn schrieb:
> Ich möchte den Sensor mit einer
> Brückenschaltung und einem OP-Verstärker auswerten. Der OPV dient ja als
> Verstärker und Messgerät. Dazu habe ich die Schaltung auf folgender
> Seite gefunden:

..LM358

Also, schreib erstmal, was du eigentlich möchtest.

Ist es dir denn so sehr wichtig, daß du eine Brücke und dann noch mit 
einem LM358 zusammenlötest?

Oder ist es dir eher wichtig, einen verläßlichen Temperaturwert zu 
erhalten?

Also sieh die ollen Schaltungen mit OpV, Brücke, 
"Präzisions"-Widerständen, fummeligem Zweipunktabgleich und dergleichen 
mal an als das, was sie sind: Schnee von vorgestern.

Heutzutage nimmt man einen einigermaßen hochauflösenden (etwa 20 Bit 
oder mehr) und per se linearen SigmaDelta-ADC und einen stabilen 
Vorwiderstand. Das reicht, es ist nicht teurer als 1 OpV und 3 
Präzisions-R - und es ist mit weitem Abstand das allerbeste, was man tun 
kann.

So macht man sowas heutzutage. Alles andere ist bestenfalls 
Steckbrett-Wurschtelei.

Obendrein braucht man dann nur noch einen Einpunkt-Abgleich mit einem 
richtigen Präzisions-Widerstand. Sowas gibt's mit 0.05% Präzision und 
TK3 oder besser, kostet aber m.W. um die 16 Euro (pro Stück).

W.S.
Gast #5957912
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W.S. schrieb:
> einen Einpunkt-Abgleich mit einem
> richtigen Präzisions-Widerstand

Wenn man ein gutes Digital-Multimeter hat, kann man sich auch einen 
Widerstand mit geringem Tk selber ausmessen, der Wert ist ja nicht 
entscheidend, das können auch z.B. 1000,358 Ohm sein oder was passendes 
im gewünschten Temperaturbereich.

Georg
Gast #5957916
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W.S. schrieb:
> Obendrein braucht man dann nur noch einen Einpunkt-Abgleich

Man verwendet Pt-Sensoren gerade damit man Sensoren wechseln kann OHNE 
einen Abgleich machen zu müssen bzw. Temperaturen absolut messen kann 
OHNE Vergleichstemperaturen herstellen zu müssen.

Pt1000 und Abgleich ist blöd.
Gast #5958053
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Georg schrieb:
> Völliges Unverständnis der Technik, ist wohl wieder der Fake-MaWin.

Meinst Du das, weil er nicht laut genug pöbelt?

Wenn die Auflösung nicht sonderlich hoch sein muß, reicht doch die 
einfache Schaltung mit ATmegaXX und einem zusätzlichen 1 k Widerstand 
mit getakteter Erfassung. Mit einem 12 Bit ADC gibt es eine bessere 
Auflösung.

Alternativ verwendet man einen OPV zur Erhöhung der Auflösung und 
Eingrenzung des Meßbereiches. Siehe Bild.
Die Umrechnung erledigt der µC.
Angehängte Dateien:
Gast #5958069
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m.n. schrieb:
> Alternativ verwendet man einen OPV..

Warum nur immer wieder sowas?

Nein, alternativ fängt man mit Herumjustieren an.

Vor 30 Jahren war es Mode, Thermometer mit nem 3-1/2 stelligen 
Multimeter-Chip und einer Diode als Fühler zu bauen. Auf deren Rückseite 
waren dann 2 Löcher für den Schraubenzieher, eines für den nie 
stimmenden Nullpunkt und das andere für die Steilheit.

OK, das war damals Stand der bezahlbaren Technik. Aber daß du heutzutage 
genau solchen Kram noch als Alternative nennst, das nervt. Jaja - kann 
man ja machen, wurde früher ja auch mal gemacht, aber es ist wie das 
Basteln eines Audions zum Radiohören. Eben 
Nostalgie-Steckbrett-Gepfriemel.

W.S.
Gast #5958080
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W.S. schrieb:
> m.n. schrieb:
>> Alternativ verwendet man einen OPV..
>
> Warum nur immer wieder sowas?

Weil es einfach ist, der ADC schon im µC steckt und für den Fühler des 
TO hinreichende Genauigkeit liefert.
Nur ein Depp senkt sein Nutzsignal in den Millivolt Bereich ab, um 
anschließend mit einem 20 Bit ADC den Meßwert aus dem Rauschen zu 
kitzeln.
Ja ja, die Jugend von heute.
Gast #5958088
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Georg schrieb:
> Wenn man ein gutes Digital-Multimeter hat, kann man sich auch einen
> Widerstand mit geringem Tk selber ausmessen

WENN...
Aber wer hat denn ein so gutes DMM? Die üblichen FeldWaldWiesen-Dinger 
haben mal eben 11 Bit, bessere dann etwa 13 Bit. Ich hatte früher in der 
Fa. ein 7-1/2 stelliges von Schlumberger, inclusive Vertrag mit dem 
Eichamt. Das kann man selbst von normalen Labors in einer 
mittelprächtigen Firma nicht erwarten.

Da ist es allemal besser und billiger, sich einen 1000 Ohm Widerstand 
(siehe angehängtes PDF) zu leisten. Man braucht das Ding ja nur als 
Referenz zum einmaligen Einmessen des Gerätes - den 
Widerstands-Nullpunkt kriegt man ja wohl selber hin - gelle.

W.S.
Angehängte Dateien:
Gast #5958109
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W.S. schrieb:
> Vor 30 Jahren war es Mode, Thermometer mit nem 3-1/2 stelligen
> Multimeter-Chip und einer Diode als Fühler zu bauen. Auf deren Rückseite
> waren dann 2 Löcher für den Schraubenzieher, eines für den nie
> stimmenden Nullpunkt und das andere für die Steilheit.

So eines hätte ich gerne.

ALLE meine kommerziell gekauften LCD Aussenfühlerthermometer zeigen 
nämlich eine um +/-2 GradC schwankende Temperatur an, wenn sich die 
Temperatur der Auswerteelektronik, nicht etwa die des Fühlers, ändert.

Will ich die genaue Temperarur messen, muss ich mein 
Quecksilber-Laborthermometer rausholen (das nicht teurer war als der 
elektronische Ramsch).
Gast #5958117
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Georg schrieb:
> Mit einem Präzisionswiderstand gleicht man ja nicht den Pt1000 ab,
> sondern die Messschaltung

Wozu ?

Die Messschaltung baut man nicht mit Kohlemassewiderständen von 1950 
auf, sondern mit Metallfilm von heute, selbst bei Reichelt ist 0.1% 
25ppm erschwinglich, d.h. deutlich billiger als der Sensor, damit 
verdirbt man nicht die Genauigkeit eines Klasse B Sensors. Da passt der 
ratiometrische Messwert einfach auf 1 GradC genau, ohne Abgleich.

Und wer 1/10B verwendet, nutzt sowieso eine andere Messschaltung.
Gast #5958180
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W.S. schrieb:
> Oder ist es dir eher wichtig, einen verläßlichen Temperaturwert zu
> erhalten?

Eigentlich brauche ich nur einen möglichst genauen Temperaturwert. Ich 
habe mir die Brückenschaltung herausgesucht und wollte auch bisschen 
analoge Schaltungen verstehen.

Eine Genauigkeit von -/+ 2°C würde mir reichen. Ich habe mir die 
Schaltung zusammen gestellt. Dieser würde bis -30°C gehen.

MfG
Angehängte Dateien:
#5958276
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Uhrensohn schrieb:
> Eine Genauigkeit von -/+ 2°C würde mir reichen.

Weißt Du denn schon wie Du auf die Temperatur kommst? Über VOUT und dem 
Verstärkungsfaktor kommst Du auf die Spannung die am PT1000 liegt. Der 
Spannungs-Offset des OPV kann 4,5 mV betragen. Eine Drift müsste auch 
noch berücksichtigt werden. Um einen Rückschluss auf die Temperatur zu 
erhalten müsstest den Widerstand des PT1000 kennen. Per Tabellle und 
Interpolation oder direkt per Formel kommst Du auf die Temperatur.

R101 bis R105 sollten möglichst genau sein. Also 1%ige Widerstände wären 
mir da etwas zu ungenau um +/- 2°C zu erreichen. Dein PT1000 ist ja 
nicht gerade der Beste, bestenfalls der dritt Beste. Aber OK, nur damit 
Du weißt was Du erwarten kannst.

Also Du kannst über VOUT, dem Verstärkungsfaktor und dem bekannten Wert 
von R101 auf den Strom in diesem Zweig schließen.

Ur101 = 3,3 V - Upt1000
Izweig = Ur101 / R101
Rpt1000 = Upt1000 / Izweig

Dabei ist jetzt die Genauigkeit der 3,3 V ebenso wichtig und geht in die 
Fehlerrechnung mit ein.

Für den Anfang würde ich die Schaltung ruhig mal testen. Sie ist recht 
einfach und kann Deine gewünschte Genauigkeit von +/- 2°C erreichen. 
Sonst weisst Du ja was man verbessern müsste.

Google mal nach "PT1000 ratiometrisch". Es muß nicht der MAX31865 sein, 
aber das Meßprinzip umgeht einfach ein paar Unsicherheiten.
mfg Klaus
#5958386
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Uhrensohn schrieb:
> Eigentlich brauche ich nur einen möglichst genauen Temperaturwert. Ich
> habe mir die Brückenschaltung herausgesucht und wollte auch bisschen
> analoge Schaltungen verstehen.
>
> Eine Genauigkeit von -/+ 2°C würde mir reichen. Ich habe mir die
> Schaltung zusammen gestellt. Dieser würde bis -30°C gehen.

Welche Mess-Genauigkeit Dir taugt, ist Deine Sache, worüber es auch gar 
nichts zu diskutieren gibt.

Wenn Du Dich mit Analogtechnik befassen willst, verstehe ich nicht so 
ganz, warum Du das dann nicht auch konsequent machst.

Du hast einen T-Fühler, welcher Dir in Abhängigkeit von einer zu 
messenden T (in einer ganz bestimmten Anordnung, die ich nicht kenne) 
unterschiedliche Widerstandswerte liefert.
Die Du mit einem stinknormalen Meßgerät (völlig egal ob mit einem 
analogen oder digitalen) auch messen kannst.

Alle einigermaßen gute T-Fühler haben (annähernd lineare) Kennlinien 
über weite T-Bereiche.

Du hast zu Deinem speziellen T-Fühler eine exakte Angabe, welchen 
Widerstandswert der bei 0°C liefert, nämlich 1000 Ohm.
(Weshalb der Pt-Fühler (vermutlich) auch seine Bezeichnung Pt1000 hat.)

Eiswasser hat auf der ganzen Welt 0°C, weshalb man sich dann auch über 
einen Wert mit drei Nachkommastellen an sich überhaupt nicht zu 
unterhalten braucht.
Ist doch wohl alles nur überflüssiger Firlefanz und weiter gar nichts. 
:)

Ferner hast Du eine Tabelle zu weiteren Widerstandswerten bei anderen T.
Und was glaubst Du, was diese Tabelle eigentlich repräsentiert?

Wenn nicht den statistischen Mittelwert aus der Produktion des Pt1000?

Die "Tabellen-Gläubigkeit" in manchen Beiträgen irritiert mich etwas:
Denn geliefert werden Pt1000 wohl auch mit gewissen Abweichungen davon.

Wenn Du einen T-Fühler z.B. per Wärmeleitpaste irgendwo anschraubst, um 
T messen zu können, dürftest Du mit an Sicherheit grenzender 
Wahrscheinlichkeit sofort außerhalb gen. Tabellenwerte liegen.

Verlaß Dich deshalb also nicht auf solche Tabellenwerte, sondern fertig 
Dir selbst eine Tabelle an, welche Dir verläßliche Werte unter den 
Einsatzbedingungen des T-Fühlers liefert.

Der erste Schritt ist dabei, die Linearität des T-Fühlers im gewünschten 
Meßbereich zu überprüfen.
Und der zweite Schritt, danach die Anzeige-Abweichungen (bedingt durch 
die Einsatzbedingungen) feststellen zu können.

Im Endeffekt wirst Du damit bei einer Tabelle "landen", die es Dir 
erlaubt, einen R-Wert des Fühlers direkt einem korrekten T-Wert zuordnen 
zu können.

Und wenn Du diese Tabelle dann sowieso schon hast, kannst Du den R-Wert 
des Fühlers auch gleich analog messen.
Um die ihm "zugehörige" T aus Deiner Tabelle entnehmen zu können.

Grüße
Gast #5958398
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Klaus R. schrieb:
> Dabei ist jetzt die Genauigkeit der 3,3 V ebenso wichtig und geht in die
> Fehlerrechnung mit ein.

Nur, wenn man den Fehler macht, gegen eine separate Referenzspannung zu 
messen.
Die Spannung für ADC-Referenz und Pt1000 Spannungsteiler sollten schon 
direkt miteinander zusammen hängen, sonst gehen ratiometrische 
Messverfahren unweigerlich schief.
Gast #5958400
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L. H. schrieb:
> Wenn Du einen T-Fühler z.B. per Wärmeleitpaste irgendwo anschraubst, um
> T messen zu können, dürftest Du mit an Sicherheit grenzender
> Wahrscheinlichkeit sofort außerhalb gen. Tabellenwerte liegen.

Kannst du das bitte mal erklären.
Du solltest natürlich keine Wärmeleitpaste verwenden, die elektrisch 
leitfähig ist und parallel zum Pt1000 einen Strompfad eröffnet.
Gast #5958449
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Klaus R. schrieb:
> Der Spannungs-Offset des OPV kann 4,5 mV betragen

Ja nun, bloss weil RN-Wissen den LM358 und Uhrensohn den MCP6001 gewählt 
haben, muss man ja nicht bei der ungeschickten Wahl des billigsten und 
ungenauesten OpAmp bleiben, der schon von sich aus zu Ungenauigkeiten in 
der Temperaturmessung von +/-15GradC führt.

Besser als 100uV ist keine Hexerei, z.B. MCP6V11.

L. H. schrieb:
> Die "Tabellen-Gläubigkeit" in manchen Beiträgen irritiert mich etwas

Wahscheinlich bist du auch kein Freund von Physik, sondern eher 
Esoterikgläubig.

Klaus R. schrieb:
> Google mal nach "PT1000 ratiometrisch

Warum sollte er, er mitt mit OpAmp und 3.3V schon ratiometrisch.

Keine Ahnung warum hier von Ahnungslosen der Pt1000 totgeredet werden 
soll, der in einem Grossteil der industriellen Temperaturmessungen 
verwendet wird, eben weil austauschbar und ohne Kalibrierung auf besser 
als 1 GradC genau.

Ja, man muss die Schaltung richtig bauen, das steht aber alles in der
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32
#5958628
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L. H. schrieb:
> Alle einigermaßen gute T-Fühler haben (annähernd lineare) Kennlinien
> über weite T-Bereiche.

Du scheinst von Platin-Temperatursensoren noch nicht viel gelesen haben.

MaWin schrieb:
> Keine Ahnung warum hier von Ahnungslosen der Pt1000 totgeredet werden
> soll, der in einem Grossteil der industriellen Temperaturmessungen
> verwendet wird, eben weil austauschbar und ohne Kalibrierung auf besser
> als 1 GradC genau.

MaWin spricht einen großen Vorteil an. Der PT1000 hat keine lineare 
Kennlinie. Der Verlauf ist jedoch ziemlich genau berechenbar. Die 
Genauigkeit ist in Klassen eingeteilt. Wird ein Sensor mit einem Sensor 
der gleichen Klasse getauscht, so funktioniert die Schaltung sofort ohne 
Abgleich.

Dies alles ist jedoch hier im Thread schon erwähnt worden.
mfg Klaus
Gast #5959190
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L. H. schrieb:
> Nahm einfach an, der Pt1000 habe eine lineare Kennlinie.

Lineare Kennlinien gibt es nicht.

Ob man eine Kennlinie als linear beschreiben kann, hängt davon ab, über 
welchen Bereich die Linearisierung gelten soll und welche Fehler man 
dabei bereit ist, zu akzeptieren.

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