Messprinzip der RTD-Temperaturmessung

Da ein RTD-Sensor seinen Eigenwiderstand in einem bekannten Verhältnis in Abhängigkeit zur Temperatur ändert, muss für eine Temperaturmessung lediglich der Widerstand des Sensors gemessen werden. Hierfür bestehen verschiedene Möglichkeiten, welche sich in direkte und indirekte Widerstandsmessungen unterteilen lassen.

• Indirekte Widerstandsmessung:
  Bei einer indirekten Widerstandsmessung werden der Strom und die Spannung am Widerstand gleichzeitig gemessen, sodass anschließend mithilfe des Ohm´schen Gesetzes der Widerstandswert errechnet werden kann. Hierbei wird zwischen einer strom- und spannungsrichtigen Messung unterschieden.
• Stromrichtige Messung
  Im Rahmen einer stromrichtigen Messung, wird der Strom über den Widerstand unmittelbar vor oder hinter dem Widerstand abgegriffen. Das parallelgeschaltete Spannungsmessgerät, misst somit neben der Spannung über den Widerstand ebenfalls die Spannung, die über das Strommessgerät abfällt, sodass die Spannungsmessung verfälscht wird.
• Spannungsrichtige Messung
  Im Rahmen einer spannungsrichtigen Messung, wird die Spannung, die über den Widerstand abfällt, gemessen. In diesem Fall wird das Strommessgerät jedoch vor das Spannungsmessgerät und den Widerstand geschaltet, somit wird der Strom über das Spannungsmessgerät ebenfalls gemessen. Folglich wird die Strommessung verfälscht. Je nach gewählter Messschaltung, sind die über das Strommessgerät abfallende Spannung oder der durch das Spannungsmessgerät fließende Strom zu berücksichtigen.
• Direkte Widerstandsmessung:
  Eine direkte Widerstandsmessung, auch als vergleichende oder ratiometrische Messung bezeichnet, beinhaltet eine vergleichende Messung zwischen dem unbekannten und einem bekannten Referenzwiderstand. Beide Widerstände sind in Reihe geschaltet und werden an eine konstante Strom- oder Spannungsquelle angeschlossen (siehe folgende Abbildung).
• Anschließend wird entweder die Spannung oder der Strom beider Widerstände berechnet, sodass der unbekannte Widerstand ermittelt werden kann. Der genutzte Referenzwiderstand ist hierbei abhängig von der Größe der zu messenden Widerstände.