Zwei-, Drei- und Vierleiter-Technik
Widerstandsthermometer können nach drei verschiedenen Verfahren an Temperatur-Messgeräten, Datenloggern oder Messbrücken angeschlossen werden:
- Zwei–Leiter Technik
- Drei–Leiter Technik
- Vier–Leiter Technik
Teil 1: Zwei–Leiter Technik
Das folgende Schaubild zeigt den Anschluss eines Temperatursensors (links im Schaubild dargestellt) in Zwei–Leiter Technik an ein Messgerät.
Das Problem bei der Verwendung der Zwei–Leiter Technik ist Folgendes:
Der Widerstand der Anschlussleitung wird mit dem Messwiderstand in Reihe geschaltet!
Die Darstellung zeigt, wie das Messergebnis zu Stande kommt. Der gemessene Widerstand addiert sich aus dem Widerstand der Leitung 1, dem Messwiderstand (also dem eigentlichen Temperatursensor) und der Leitung 2. Das Messergebnis fällt also zu hoch aus. Um Messfehler zu vermeiden, muss deswegen das Ergebnis korrigiert werden.
Ein Rechenbeispiel zeigt, wie groß die Messabweichung bei einer praktischen Anwendung sein kann. Gehen wir davon aus, dass ein Temperatursensor mit einer Kupfer-Leitung angeschlossen werden soll. Folgende Rahmenbedingungen liegen vor:
Spezifischer Widerstand der Kupfer-Leitung bei Raumtemperatur: 0,017 
Querschnitt der Leitung: 0,5 mm2
Länge der Leitung: ca. 50 m
Mit der folgenden Gleichung kann abgeschätzt werden, wie groß der Messfehler durch die Anschlussleitung ist:
Mit:
Leiterwiderstand
spezifische Widerstand
Leiterlänge
Fläche des Querschnitts
Das führt in unserem Beispiel zu:
Die Empfindlichkeit E eines PT 100 Temperatur-Sensors beträgt ungefähr 0,385 Ohm / Kelvin. Deswegen beträgt die Messabweichung:
Der Messfehler bei unserem Aufbau liegt bei 8,8 Kelvin. Wichtig ist zu beachten, dass die Länge der Anschlussleitung von circa 50 m zweimal berücksichtigt werden muss. Einmal für den „Hinweg“ (Leitung 1) und ein zweites Mal für den „Rückweg“ (Leitung 2).
Es war traditionell durchaus üblich, an Fertigungsanlagen Thermometer in Zwei-Leiter Technik anzuschließen. Vor der digitalen Technik, mit der man den systematischen Fehler relativ einfach korrigieren kann, wurden Korrektur-Tabellen verwendet, um richtige Messwerte zu erhalten. Folgendes Beispiel zeigt Korrekturwerte einer 10 m langen Anschlussleitung in Abhängigkeit des Leitungsquerschnitt:
Bei der im Beispiel verwendeten Anschlussleitung mit einem Leitungsquerschnitt von 0,5 mm2 beträgt der Widerstand bei einer 10 Meter langen Zwei-Leiter Schaltung 0,6 Ohm. Das bedeutet, dass die Messwerte um diesen Beitrag korrigiert werden müssen. Bei einem Pt100 entspricht das ca. 1,6 °C.
In der folgenden Grafik sind die Korrekturwerte für einen Pt100 in Abhängigkeit zum Querschnitt einen 10 Meter langen Kupfer-Leitung in Zwei–Leiter Technik dargestellt.
