Lerninhalte und Abschlussarbeiten

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Betrieb am Spannungsteiler

Wird ein PT100 Messwiderstand in einem Spannungsteiler mit einem Festwiderstand von R = 100 Ω an einer Festspannungsquelle U0 = 3V betrieben, liegt folgende Schaltung vor:

Spannungsteiler aus 100 Ω und PT100 an der Spannung U_0 mit Sensorspannung U_S
\[ \text{Spannungsteiler: } U_S = U_0 \cdot \frac{R_{\mathrm{PT100}}}{100\,\Omega + R_{\mathrm{PT100}}} = U_0 \cdot \frac{100\,\Omega + 0{,}4\,\frac{\Omega}{°\mathrm{C}} \cdot T}{100\,\Omega + 100\,\Omega + 0{,}4\,\frac{\Omega}{°\mathrm{C}} \cdot T} \]

Simulation

Das ist eine nichtlineare Gleichung, bei der die grafische Darstellung der Spannung über der Temperatur mit den oben gegebenen Werten folgendermaßen aussieht:

Kennlinie am Spannungsteiler: U_S steigt leicht gekrümmt von 1,5 V bei 0 °C auf etwa 1,85 V bei 150 °C

Das entspricht nicht unserer Wunschvorstellung eines proportionalen Verhaltens. Die Sensorspannung steigt von einem Startwert von 1,5V aus langsam und nichtlinear mit der Temperatur an. Es gibt bessere Lösungen.

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