Eigenerwärmung von Pt100 Widerstandsthermometern

Ergänzend zu meinem letzten Blogeintrag vom 13. Januar 2010 (Hydrostatische Druckkorrektur) möchte ich heute etwas über die Eigenerwärmung von Widerstandsthermometern schreiben.

Warum sollte die Eigenerwärmung beachtet werden:
Neben der Korrektur des Hydrostatischen Drucks, kann es für eine Kalibrierung wichtig sein, die Eigenerwärmung zu berücksichtigen. Bei einer industriellen Temperaturmessung ist dies oftmals nicht notwendig, soll jedoch genau gearbeitet werden, muss die Eigenerwärmung bei der Kalibrierung von Widerstandsthermometern berechnet werden. Denn für präzise Kalibrierungen ist es bedeutend selbst kleinste Messfehler zu vermeiden.

Warum es zur Eigenerwärmung kommt:
Um den Widerstandswert eines Widerstandthermometers zu messen, ist es notwendig, mit einem Messstrom zu arbeiten. Dieser führt aber, ähnlich einer Heizspirale, dazu, dass sich der Messwiderstand erwärmt. Diese Erwärmung führt je nach Messstrom und Widerstand zu einem Messfehler von 0,1 mK bis 100 mK (Erfahrungswerte DKD Labor Firma Klasmeier).

Berechnung der Eigenerwärmung:
In der Praxis hat man sich darauf geeinigt, Messergebnisse immer beim „Messstrom Null“ anzugeben. Das bedeutet, der Messstrom wird mathematisch korrigiert und auf den theoretischen Wert Null zurück gerechnet.

Das kann mit diesem mathematischen Modell geschehen:

Berechnung der Eigenerwärmung

Es ist aus der Formel zu erkennen, dass bei der Verwendung von zwei verschiedenen Messströmen zwei Widerstandswerte gemessen werden müssen. REigen ist der Korrekturfaktor, der von R1 abgezogen wird, um den theoretischen Widerstandswert bei I=0 zu erhalten.