Temperaturfühler FAQ – Auswahl, PT100 vs. PT1000, Prüfung, Einbau und Messgenauigkeit

Temperaturfühler werden in Widerstandsthermometer (z. B. PT100, PT1000), Thermoelemente (Typ K, J, T, L), NTC-Thermistoren, digitale IC-Sensoren und Infrarot-Sensoren unterteilt. Sie unterscheiden sich im Messprinzip, Temperaturbereich, Genauigkeit und Einsatzumfeld. In der Industrie dominieren PT-Sensoren  wegen ihrer Stabilität, während Thermoelemente für sehr hohe Temperaturen eingesetzt werden.

Ein PT100 ist ein Widerstandsthermometer mit einem Platin-Messelement, das bei 0 °C einen Widerstand von 100 Ohm besitzt. Der elektrische Widerstand steigt mit zunehmender Temperatur nahezu linear an. PT100-Sensoren sind nach IEC 60751 normiert und werden wegen ihrer hohen Genauigkeit, Langzeitstabilität und Reproduzierbarkeit in Industrie und Maschinenbau eingesetzt.

Der Unterschied liegt im Grundwiderstand bei 0 °C: Ein PT100 hat 100 Ohm, ein PT1000 besitzt 1.000 Ohm. PT1000-Sensoren liefern höhere Signalspannungen und sind weniger störanfällig bei längeren Leitungen. PT100-Sensoren sind in industriellen Standardanwendungen weiter verbreitet. Genauigkeit und Temperaturbereich sind bei gleicher Toleranzklasse vergleichbar.

Ein Temperaturfühler wandelt Temperatur in ein elektrisches Signal um. Bei Widerstandsthermometern wie PT100 oder PT1000 verändert sich der elektrische Widerstand abhängig von der Temperatur. Thermoelemente erzeugen eine temperaturabhängige Spannung. Das entstehende Signal wird von einem Messgerät oder einer Steuerung erfasst und in eine Temperaturanzeige umgerechnet.

Temperaturfühler werden je nach Sensortyp und Genauigkeitsanforderung in 2-, 3- oder 4-Leiter-Technik angeschlossen. Besonders bei PT-Sensoren kompensieren die 3- und 4-Leiter-Schaltungen den Leitungswiderstand und erhöhen die Messgenauigkeit. Der Anschluss erfolgt an Messumformer, Anzeige- oder Steuergeräte gemäß Schaltplan und Herstellerangaben.

Ein defekter Temperaturfühler zeigt häufig unrealistische Messwerte, starke Temperatursprünge oder konstante Extremwerte wie −200 °C oder über 800 °C. Ursachen können Leitungsbruch, Kurzschluss, Feuchtigkeitseintritt oder ein beschädigtes Sensorelement sein. Viele Steuerungen erkennen dies automatisch und melden einen Sensor- oder Leitungsfehler.

Ein Temperaturfühler wird mit einem Multimeter oder Kalibrator geprüft. Bei PT-Sensoren misst man den Widerstandswert und vergleicht ihn mit der Kennlinie nach IEC 60751. Alternativ wird der Fühler in ein Referenzmedium mit bekannter Temperatur gehalten. Abweichungen außerhalb der definierten Toleranzklasse weisen auf einen Defekt hin.

Der Widerstand hängt vom Sensortyp und der Temperatur ab. Ein PT100 besitzt bei 0 °C exakt 100 Ohm, ein PT1000 entsprechend 1.000 Ohm. Mit steigender Temperatur erhöht sich der Widerstand gemäß normierter Kennlinie. NTC-Thermistoren verhalten sich umgekehrt und verringern ihren Widerstand bei steigender Temperatur.