Teplotní čidlo Pt100 – vlastnosti

Teplotní čidlo Pt100 je nejčastěji používaným řešením pro měření teploty v průmyslu. Svou popularitu vděčí dlouhodobé stabilitě platiny, z níž je vyrobeno, a také vysoké přesnosti a opakovatelnosti měření.

Přesnost senzoru RTD

Odporové teplotní senzory (RTD) jsou přesnější a mají vyšší rozlišení měření než například termoelektrické senzory (termočlánky). Neexistují však žádná dokonalá zařízení pro měření teploty a měření RTD také vykazují určité odchylky. Přípustné tolerance chyb pro platinové odporové teplotní senzory jsou přesně definovány v mezinárodní normě IEC 60751 (polská norma PN-EN 60751).

Význam mezinárodní normy IEC 60751

Norma IEC-60751 stanovuje hodnotu odporu rezistorů jako funkci teploty a definuje jejich třídy tolerance. Z hlediska normy je tolerance maximální přípustná odchylka od nominální statické charakteristiky (NSH), vyjádřená ve stupních Celsia.

Třída vs. přesnost RTD

Existují čtyři třídy tolerance (od „nejlepší“ po „nejhorší“): AA, A, B, C, které se liší přesností teploty.

Je třeba poznamenat, že třída tolerance odporových teploměrů nezávisí na jejich typu (platinové, měděné, niklové) ani na měřicím prvku (odporu). Třída tolerance závisí pouze na hodnotě teplotní tolerance.

Odpor a teploměr – rozdíly

V revizi normy IEC 60751 bylo poprvé provedeno rozlišení mezi rezistory a odporovými teploměry.

Vlastnosti rezistoru

Rezistory jsou vyrobeny z platinového drátu (drátové rezistory) nebo tenké vrstvy platiny (tenkovrstvé rezistory). Jsou určeny k instalaci do odporových teploměrů.

Charakteristiky odporového teploměru

Podle normy se odporový teploměr skládá z odporu zabudovaného do ochranné trubice, spojovacích vodičů a montážních prvků nebo připojovacích hlavic.

Pt100 třídy B nebo F 0,3 ? Co říká norma IEC 60751?

Norma IEC byla revidována, protože výzkum výrobců zařízení odhalil některé nesrovnalosti, včetně toho, že tenkovrstvé rezistory při vysokých teplotách vykazují nižší přesnost, než je uvedeno v normě. Nedávné studie také ukázaly, že vlastnosti rezistoru se liší, když je testován v laboratorních podmínkách, a když je namontován v teploměru. V důsledku toho byla vytvořena samostatná klasifikace přesnosti rezistorů.

Byly také zohledněny různé teplotní rozsahy pro Pt100 v drátové verzi a tenkovrstvé verzi. Senzory Pt100 v drátové verzi mají třídy W 0,1, W 0,15, W 0,3 a W 0,6 (W z „Wire Wound“). Vrstvené rezistory se naopak dodávají v třídách od F 0,1 do F 0,6 (F z „Thin Film“).

Třída přesnosti RTD (odporový teplotní čidlo)

Pt100 třída A

Teplotní čidlo Pt100 třídy A má:

• mezní hodnotu chyby (0,15 + 0,002 * t), což odpovídá 0,15 °C pro 0 °C a 0,35 °C pro 100 °C

• teplotní rozsah pro tenkovrstvé rezistory od -30 do +300 °C

• teplotní rozsah pro drátové rezistory od -100 do +450 °C

Pt100 třídy B

Teplotní čidlo třídy B má:

• mezní hodnotu chyby (0,3+0,005 * t), což dává 0,3 °C pro 0 °C a 0,8 °C pro 100 °C

• teplotní rozsah pro tenkovrstvé rezistory od -50 do +500 °C

• teplotní rozsah pro drátové rezistory, který je -196 až +600 °C

Jakou třídu tolerance zvolit?

Třída tolerance by neměla být prvním kritériem, které při výběru odporového teploměru zohledníte. Jak je obvyklé, výběr třídy závisí na typu aplikace:

• Odporové teploměry třídy C mají nejnižší cenu, a proto se široce používají v aplikacích, kde jsou přijatelné tolerance větší než 1 °C.

• Odporové teploměry třídy B mají nejlepší kombinaci třídy tolerance a ceny a nejčastěji se používají v průmyslovém prostředí.

• Teplotní senzory třídy A se používají v energetickém průmyslu k určení teploty teplonosného média s maximální přesností.

• Sondy třídy AA, které mají ultra vysokou přesnost a správnost, se používají pro měření teploty pouze ve výzkumných a vědeckých aplikacích.