Датчик температуры PT100 использует RTD (резистивный температурный детектор) для измерения температуры. Изготовленный из платины, он имеет сопротивление 100 Ом при 0°C. Он ценится за точность и стабильность в широком диапазоне температур. Подходит для различных промышленных применений и выпускается в нескольких конфигурациях, включая двух-, трех- и четырехпроводные, для удовлетворения различных требований к точности.
Узнайте, почему датчик PT100 необходим для точных и надежных измерений температуры
Зонд PT100 необходим для точных измерений температуры в различных областях применения. Если вы инженер, техник или просто любитель техники, понимание преимуществ и принципа действия датчика PT100 может значительно улучшить ваши измерительные процессы.
PT100 - это чрезвычайно точный и надежный датчик температуры, широко используемый в различных отраслях промышленности для точного измерения температуры от -200 до 850°C.
Давайте подробнее рассмотрим принцип работы датчика PT100, его применение и основные преимущества перед другими типами температурных датчиков.
Зонд PT100, также известный как датчик PT100, основан на принципе электрического сопротивления металлов, в частности платины. PT100 получил свое название благодаря тому, что его сопротивление составляет 100 Ом при 0°C. Этот тип датчиков относится к категории RTD (резистивных датчиков температуры), которые используют свойство металлов изменять сопротивление в зависимости от температуры.
Датчики температуры PT100 выпускаются в различных конфигурациях для удовлетворения различных потребностей. Например, двухпроводной платиновый термометр сопротивления PT100 часто используется в тех случаях, когда высокая точность измерений не является обязательной. С другой стороны, 3- или 4-проводные версии выбирают для более точных измерений, поскольку они уменьшают влияние сопротивления соединительных проводов.
Типичные области применения включают мониторинг промышленных процессов, регулирование температуры для климат-контроля и управление качеством производства в критических условиях.
Точность зондов PT100 определяется их классом.
Ниже приведена таблица с описанием различных классов зондов rtd и их точности:
КЛАСС Б | ± 0,12 Ом | ± 0,30ºC |
КЛАСС А | ± 0,06 Ом | ± 0,15ºC |
1/3 B (1/3 DIN) | ± 0,04 Ом | ± 0,10ºC |
1/10 B (1/10 DIN) | ± 0,012 Ом | ± 0,03ºC |
Чтобы узнать больше, вот таблица, показывающая точность класса A и класса B в зависимости от температуры.
Температура в °C | Основные значения в Ω | Допустимые погрешности (допуски) | |||
---|---|---|---|---|---|
Класс A | Класс B | ||||
°C | Ω | °C | Ω | ||
-200 | 18,52 | ± 0,55 | ± 0,24 | ± 1,3 | ± 0,56 |
-100 | 60,26 | ± 0,35 | ± 0,14 | ± 0,8 | ± 0,32 |
0 | 100,00 | ± 0,15 | ± 0,06 | ± 0,3 | ± 0,12 |
100 | 138,51 | ± 0,35 | ± 0,13 | ± 0,8 | ± 0,30 |
200 | 175,86 | ± 0,55 | ± 0,20 | ± 1,3 | ± 0,48 |
300 | 212,05 | ± 0,75 | ± 0,27 | ± 1,8 | ± 0,64 |
400 | 247,09 | ± 0,95 | ± 0,33 | ± 2,3 | ± 0,79 |
500 | 280,98 | ± 1,15 | ± 0,38 | ± 2,8 | ± 0,93 |
600 | 313,71 | ± 1,35 | ± 0,43 | ± 3,3 | ± 1,06 |
650 | 329,64 | ± 1,45 | ± 0,46 | ± 3,6 | ± 1,13 |
700 | 345,28 | - | - | ± 3,8 | ± 1,17 |
800 | 375,7 | - | - | ± 4,3 | ± 1,18 |
850 | 390,48 | - | - | ± 4,6 | ± 1,34 |
Эти две таблицы показывают большую точность класса A по сравнению с классом B. С другой стороны, первая таблица ясно показывает, что датчики класса 1/3 B и 1/10 B имеют более высокую точность. Это различие важно для приложений, требующих высочайшей точности.
Датчики температуры PT100 обладают рядом преимуществ по сравнению с другими датчиками температуры, такими как термопары. Они известны своей долговременной стабильностью, высокой точностью и широким диапазоном рабочих температур. Кроме того, платиновые датчики PT100 устойчивы к загрязнению и неблагоприятным условиям окружающей среды, что делает их идеальными для использования в жестких промышленных условиях.
ПРЕЦИЗИОННЫЙ
СТАБИЛЬНОСТЬ
ЛИНЕЙНОСТЬ
МЕДНАЯ ПРОВОДКА
Чтобы правильно выбрать платиновый термометр сопротивления PT100, необходимо учитывать требуемый диапазон температур, тип монтажа и условия, в которых он будет использоваться.
Датчики температуры PT100 могут быть изготовлены с различными длинами и диаметрами оболочки, чтобы соответствовать конкретным условиям применения. Также важно определить, какой датчик PT100 требуется - двух-, трех- или четырехпроводной, в зависимости от требуемой точности.
Обратитесь к производителю датчиков pt100, который поможет вам выбрать изделие, соответствующее вашим конкретным требованиям. Они смогут предложить вам изделие, изготовленное на заказ или имеющееся на складе.
Датчики PT100 делятся на различные категории, например, классы A и B, в соответствии с DIN IEC 751:
Класс A = ±(0,15 + 0,002*t) °C или 100,00 ± 0,06 Ω при 0 °C
Класс B = ±(0,3 + 0,005*t) °C или 100,00 ±0,12 Ω при 0 °C
Датчик класса A обеспечивает более высокую точность, но стоит дороже, чем датчик класса B.
В промышленности сосуществуют еще два класса допусков датчиков температуры:
1/3 DIN = ±1/3* (0,3 + 0,005*t) °C или 100,00 ±0,10 Ω при 0 °C
1/10 DIN = ±1/10* (0,3 + 0,005*t) °C или 100,00 ±0,03 Ω при 0 °C
Классы 1/3B и 1/10B обеспечивают более высокую точность.
Класс 1/3B превосходит класс A по точности.
Класс 1/10B обеспечивает наивысшую точность, но стоит дороже.
Выбор класса зависит от требований к точности вашего приложения.
Термопары и температурные зонды PT100 - две технологии, широко используемые для измерения температуры.
Тем не менее, датчики PT100 часто предпочитают из-за их точности и долговременной стабильности.
В отличие от термопар, датчики rtd не требуют компенсации холодного спая, что упрощает их использование и повышает точность измерений.
Регулярное обслуживание и калибровка датчиков температуры PT100 необходимы для обеспечения точности измерений.
Датчики следует периодически чистить и осматривать, чтобы избежать загрязнения, которое может повлиять на измерение температуры.
Кроме того, для поддержания точности датчика необходима регулярная калибровка, обычно выполняемая аккредитованными лабораториями.
Сопротивление датчика PT100 линейно увеличивается с ростом температуры.
Это означает, что при повышении температуры сопротивление датчика PT100 также увеличивается, что позволяет точно измерять температуру на основе этого изменения.
В соответствии с DIN EN 60751 (или IEC 751) мы имеем электрическое сопротивление для датчика сопротивления Pt100:
Pt100 при 0 °C = 100,00 Ω
Pt100 от 0 до 100°C = температурный коэффициент сопротивления (TCR) 0,00385 Ω/°C
Обратитесь к Втаблице датчиков pt100 указано значение омического сопротивления при различных температурах.
Расчет датчиков PT100 необходим для преобразования измеренных значений сопротивления в точные значения температуры. Обычно используется формула Каллендара-Ван-Дюзена, которая описывает зависимость сопротивления PT100 от температуры для платиновых датчиков. Вот подробная формула:
R(T)=R₀×(1+A×T+B×T²+C×(T-100)×T³)
Объяснение формулы:
Для положительных температур членом C × (T-100) × T³ обычно пренебрегают, что упрощает расчеты.
Чтобы максимально повысить эффективность и точность измерений без использования метода расчета, всегда используйте таблица пересчета PT100 таблицу пересчета и следуйте надлежащей практике при калибровке и проверке зондов.
Чтобы правильно подключить PT100, следуйте инструкциям производителя по подключению и определите, какая конфигурация требуется - двух-, трех- или четырехпроводная. Каждая конфигурация обеспечивает различные уровни точности и компенсации сопротивления проводов.
Чтобы определить сопротивление температурного зонда PT100 при 0°C, зонд необходимо погрузить в ванну с растопленным льдом при температуре 0°C.
Измеренное сопротивление должно составлять 100 Ом, что является стандартным значением для PT100 при данной температуре.
DIN EN 60751 (или IEC 751) определяет электрическое сопротивление для датчика сопротивления Pt100 следующим образом:
Pt100 при 0 °C = 100,00 Ω
Детекторы температуры сопротивления (RTD) могут быть изготовлены из различных материалов, каждый из которых обладает определенными характеристиками.
Платина - самый популярный и точный материал, обеспечивающий отличную стабильность и точность в широком диапазоне температур.
Никель, хотя и менее дорогой, обеспечивает хорошую точность в более ограниченном диапазоне. Медь используется благодаря своим отличным теплопроводным свойствам, но ее стабильность уступает.
Балко и вольфрам - редкие материалы, используемые для специфических целей, обеспечивающие высокую точность и способность работать при очень высоких температурах, соответственно, но они менее стабильны и точны, чем платина.