2-, 3- und 4-Leiterschaltung bei Pt100 / Pt1000
In unseren Temperaturfühler-Datenblättern finden Sie immer die Angabe, ob der Temperaturfühler in 2-, 3- oder 4-Leiterschaltung ausgeführt ist. Aber was bedeutet das genau?
Pt100- bzw. Pt1000-Sensorelemente verändern ihren Widerstand in Abhängigkeit zur Temperatur. Ein Pt100- oder Pt1000-Sensorelement, das in einem SIKA Temperaturfühler verbaut ist, ermöglicht Ihnen die Temperatur in Ihrem Prozesses zu messen.
Das Sensorelement bzw. der komplette Temperaturfühler wird entweder in 2-, 3- oder 4-Leiterschaltung ausgeführt und entsprechend an Ihre Messelektronik oder Steuerung angeschlossen.
2-Leiterschaltung
Der Temperaturfühler wird meist über mehrere Meter Anschlussleitung an die Messelektronik bzw. Steuerung angeschlossen. Diese Anschlussleitung hat einen Widerstand (Leitungswiderstand), der mit der Länge zunimmt. Dadurch wird die Messung verfälscht, da der Leitungswiderstand „mit gemessen“ wird.
Beispiel: Bei einem Leitungsquerschnitt von 0,22 mm² beträgt der Leitungswiderstand 0,08 Ω/m was bei einem Pt100-Sensorelement einem Fehler von 0,2 K/m entspricht. Wenn Sie eine Leitung mit einem von 0,5 mm² verwenden beträgt der Leitungswiderstand 0,04 Ω/m was nur noch einem Fehler von 0,1 K/m entspricht.
Sie sehen also, dass Sie den Fehler durch Verwendung eines größeren Leitungsquerschnittes deutlich reduzieren können. Alternativ empfehlen wir den Temperaturfühler in 3-Leiterschatung zu betreiben.
3-Leiterschaltung
Bei der 3-Leiterschaltung wird der Leitungswiderstand durch die Messelektronik bzw. Steuerung kompensiert. Voraussetzung ist, dass die Leitungslängen und Leitungsquerschnitte nahezu gleich sind, was in der Praxis meistens der Fall ist.
Die meisten SIKA Temperaturfühler sind in 3-Leiterschaltung ausgeführt.
4-Leiterschaltung
Die 4-Leiterschaltung ist die genauste Schaltung, bei der die Leitungswiderstände durch die Messelektronik bzw. Steuerung nahezu vollständig kompensiert werden. Eventuelle Unterschiede bei Leitungslängen und Leitungsquerschnitten werden berücksichtigt.
Wie lang darf meine Anschlussleitung zum Temperaturfühler sein?
Die maximale Länge der Anschlussleitung hängt vom Leitungsquerschnitt und der Mess-elektronik bzw. Steuerung ab. Meist ist die max. Leitungslänge in den Datenblättern der Hersteller angegeben.
Kann ich einen Temperaturfühler, der als 3- bzw. 4-Leiter ausgeführt ist, auch als 3- bzw. 2-Leiter anschließen?
Ein als 3- oder 4-Leiter ausgeführter Temperaturfühler kann auch als 2- bzw. 3- Leiter angeschlossen werden.
Alle Thermometer mit Genauigkeitsklasse besser als Klasse B sollten laut Norm jedoch in 3- oder 4-Leiter-Schaltung angeschlossen werden.
Fazit
Wir empfehlen Ihnen, bei einem Temperaturfühler mit Pt100-Sensorelement die 3-Leiterschaltung. Bei einem Temperaturfühler mit Pt1000-Sensorelement kann auch bei längeren Leitungslängen die 2-Leiterschaltung ausreichend sein. Hintergrund ist, dass der Leitungswiderstand durch den höheren Grundwert des Pt1000 nicht so deutlich ins Gewicht fällt.
Alternativ können wir für Sie auch einen Messumformer im Temperaturfühler integrieren. Dabei wird der Widerstandwert möglichst direkt am Sensor in ein analoges oder digitales Signal umgewandelt: Temperaturfühler mit Messumformer und Temperaturfühler mit IO-Link.
