Sensore di temperatura PT100

Per scegliere la giusta termoresistenza PT100 al platino, è essenziale considerare l'intervallo di temperatura richiesto, il tipo di montaggio e l'ambiente in cui verrà utilizzata.

I sensori di temperatura PT100 possono essere prodotti con guaine di diverse lunghezze e diametri per adattarsi ad applicazioni specifiche. È inoltre fondamentale stabilire se è necessario un sensore PT100 a 2, 3 o 4 fili, a seconda della precisione richiesta.

Consultate un produttore di sonde pt100 che vi aiuterà a scegliere il prodotto giusto per le vostre esigenze specifiche. Potranno offrirvi un prodotto su misura o un prodotto a magazzino.

I sensori PT100 sono classificati in diverse categorie, come le classi A e B, secondo la norma DIN IEC 751 :

Classe A = ±(0,15 + 0,002*t) °C o 100,00 ±0,06 Ω a 0 °C

Classe B = ±(0,3 + 0,005*t) °C o 100,00 ±0,12 Ω a 0 °C

Un sensore di classe A offre una maggiore precisione, ma a un costo più elevato rispetto a un sensore di classe B.

Nell'industria coesistono altre due classi di tolleranza dei sensori di temperatura:

1/3 DIN = ±1/3* (0,3 + 0,005*t) °C o 100,00 ±0,10 Ω a 0 °C

1/10 DIN = ±1/10* (0,3 + 0,005*t) °C o 100,00 ±0,03 Ω a 0 °C

Le classi 1/3B e 1/10B offrono una maggiore precisione.

La classe 1/3B supera la classe A in termini di precisione.

La classe 1/10B offre la massima precisione, ma a un costo più elevato.

La scelta della classe dipende dai requisiti di precisione dell'applicazione.

Le termocoppie e le sonde di temperatura PT100 sono due tecnologie comunemente utilizzate per misurare la temperatura.

Tuttavia, i sensori PT100 sono spesso preferiti per la loro precisione e stabilità a lungo termine.

A differenza delle termocoppie, le sonde rtd non richiedono la compensazione del giunto freddo, il che ne semplifica l'uso e migliora la precisione di misura.

La manutenzione e la calibrazione regolari dei sensori di temperatura PT100 sono essenziali per garantire misure accurate.

I sensori devono essere puliti e ispezionati periodicamente per evitare qualsiasi contaminazione che possa influire sulla misurazione della temperatura.

Inoltre, per mantenere l'accuratezza del sensore è necessaria una calibrazione regolare, generalmente eseguita da laboratori accreditati.

La resistenza di un sensore PT100 aumenta linearmente con la temperatura.

Ciò significa che quando si verifica un aumento della temperatura, anche la resistenza del sensore PT100 aumenta, consentendo una misurazione accurata della temperatura in base a questa variazione.

Secondo la norma DIN EN 60751 (o IEC 751) abbiamo una resistenza elettrica per un sensore di resistenza Pt100:

Pt100 a 0 °C = 100,00 Ω

Pt100 da 0 a 100°C = coefficiente di resistenza alla temperatura (TCR) di 0,00385 Ω/°C

Consultare la tabella della sonda pt100 per il valore ohmico a diverse temperature.

Il calcolo dei sensori PT100 è essenziale per trasformare i valori di resistenza misurati in temperature precise. La formula di Callendar-Van Dusen, che descrive la relazione resistenza-temperatura dei sensori di platino PT100, è comunemente utilizzata. Ecco la formula dettagliata:

R(T)=R₀×(1+A×T+B×T²+C×(T-100)×T³)

Spiegazione della formula :

• R(T ): resistenza alla temperatura TTT
• R₀: resistenza a 0°C (100 Ω per un sensore PT100)
• A: 3,9083 E-3
• B: -5,775 E-7
• C: -4,183 E-12 (se inferiore a 0°C) o C = 0 (se superiore a 0°C)

Per le temperature positive, il termine C × (T-100) × T³ viene generalmente trascurato, semplificando così il calcolo.

Per massimizzare l'efficienza e l'accuratezza delle misure senza ricorrere al metodo di calcolo, utilizzare sempre una tabella di conversione PT100 e seguire le buone prassi quando si calibrano e si controllano le sonde.

Per cablare correttamente un PT100, seguire le istruzioni di collegamento del produttore e determinare se è necessaria una configurazione a 2, 3 o 4 fili. Ogni configurazione offre diversi livelli di precisione e di compensazione della resistenza del filo.

Per determinare la resistenza di una sonda di temperatura PT100 a 0°C, è necessario immergere la sonda in un bagno di ghiaccio fuso a 0°C.

La resistenza misurata dovrebbe essere di 100 ohm, che è il valore standard per una PT100 a questa temperatura.

La norma DIN EN 60751 (o IEC 751) definisce la resistenza elettrica per un sensore di resistenza Pt100 come segue:

Pt100 a 0 °C = 100,00 Ω

Gli RTD (rilevatori di temperatura a resistenza) possono essere realizzati con diversi materiali, ognuno dei quali offre caratteristiche specifiche.

Il platino è il materiale più diffuso e preciso, in quanto offre un'eccellente stabilità e accuratezza in un'ampia gamma di temperature.

Il nichel, sebbene meno costoso, offre una buona precisione in un intervallo più limitato. Il rame viene utilizzato per le sue eccellenti proprietà di conducibilità termica, ma la sua stabilità è inferiore.

Il balco e il tungsteno sono materiali rari utilizzati per applicazioni specifiche, che offrono rispettivamente una buona precisione e la capacità di operare a temperature molto elevate, ma sono meno stabili e precisi del platino.