Таблица пт 100: Таблица зависимости сопротивления от температуры

Компания IST выпускает десятки датчиков в специальных конструктивах, отвечающих требованиям заказчика. Среди специальных решений 

• 3- и 4-выводные термосопротивления,
• датчики, выполненные в термоусадочных трубках,
• датчики, выводы которых оснащены коннекторами,
• датчики с металлизорованной стороной, установленные на металлические диски, пластины или другие контактные площадки,
• датчики в керамическом циллиндрическом корпусе,
• датчики в нестандартных корпусах.

Термосопротивления: Теория / Хабр

Недавно мне повезло побывать на производстве датчиков температуры, а точнее на швейцарском предприятии IST-AG, где делают платиновые и никелевые термосопротивления (RTD).

По этому поводу публикую две статьи, в которых читатель найдет довольно подробное описание этого типа датчиков, путеводитель по основным этапам производственного процесса и обзор возможностей, которые появляются при использовании тонкопленочных технологий.

В первой статье разбираемся с теоретической базой. Не слишком увлекательно, но весьма полезно.

(они же — термосопротивления или RTD)

Сначала имеет смысл разобраться с терминологией. Если вы хорошо знакомы с вопросом, то смело переходите ко второй части статьи. А может быть и сразу к третьей.

Итак, под определение «датчик температуры» попадают тысячи самых разных изделий. Под датчиком можно понимать и готовое измерительное устройство, где на дисплее отображается значение температуры в градусах, и интегральную микросхему с цифровым сигналом на выходе, и просто чувствительный элемент, на базе которого строятся все остальные решения. Сегодня мы говорим только о чувствительных элементах, которые, впрочем, тоже будем называть словом «датчик».

Термометры сопротивления, которые также известны как термосопротивления и RTD (Resistance Temperature Detector) — это чувствительные элементы, принцип работы которого хорошо понятен из названия — электрическое сопротивление элемента растет с увеличением температуры окружающей среды и наоборот. Вероятно вы слышали о термосопротивлениях как о платиновых датчиках температуры типа Pt100, Pt500 и Pt1000 или как о датчиках 50М, 50П, 100М или 100П.

Иногда термосопротивления путают с термисторами или термопарами. Все эти датчики используются в похожих задачах, но, даже несмотря на то что термисторы тоже являются преобразователями температура-сопротивление, нельзя путать термосопротивления, термисторы и термопары между собой. О разнице в строении и назначении этих элементов написана уже тысяча статьей, так что я, пожалуй, не буду повторяться.

Отмечу главное: средний термометр сопротивления стоит в разы дороже, чем средний термистор и термопара, но только термосопротивления имеют линейную выходную характеристику. Линейность характеристики, а также гораздо более высокие показатели по точности и повторяемости результатов измерений, делают термосопротивления востребованными несмотря на разницу в цене.

Если коротко, характеристики термосопротивлений можно разбить на три группы:

1. Номинальная статическая характеристика (НСХ) и точность
2. Диапазон температур, на котором определяется НСХ и обеспечивается заявленная точность
3. Корпус датчика, тип и длина выводов

На мой взгляд, пояснений требует только первый пункт.

Номинальная статическая характеристика (НСХ)

НСХ — это функция (на практике чаще таблица значений), которая определяет зависимость сопротивление-температура.

Зависимость R(T), конечно, не является абсолютно линейной — на самом деле выходная характеристика термосопротивления описывается полиномом с известными коэффициентами. В простейшем случае это полином второй степени R(T) = R0 (1 + A x T + B x T²), где R0 — номинальное сопротивление датчика, то есть значение сопротивления при 0°C.

Вид полинома и его коэффициенты описываются в различных национальных и международных стандартах. Действующий российский стандарт — ГОСТ 6651-2009. В Европе чаще используют DIN 60751 (он же IEC-751), однако одновременно с ним действует DIN 43760, в Северной Америке популярен стандарт ASTM E1137 и так далее. Несмотря на то что некоторые стандарты согласованы между собой, в целом картина довольно печальная и единого индустриального стандарта по факту не существует.

Наиболее популярные типы термосопротивлений — это платиновые датчики (Pt 3850, Pt 3750, Pt 3911 и др.), никелевые (Ni 6180, Ni 6720 и др.) и медные термосопротивления, например Cu 4280. Каждому типу датчиков соответствует свой полином R(T).

Приведенные наименования содержат название металла, который используется при изготовлении датчика, и коэффициент, который описывает отношение сопротивления датчика при 0 к сопротивлению при 100°C. Этот коэффициент, вместе со значением R0, определяет наклон функции R(T).

В разношерстных стандартах и, как следствие, в спецификациях на конкретные датчики, этот коэффициент может выражаться по-разному. Например, для платинового датчика может быть указан коэффициент альфа равный 0.00385 °C^-1, или температурный коэффициент 0.385%/°C, или TCR = 3850 ppm/K, однако во всех трех случаях подразумевается одна и та же зависимость R(T).

Используемый металл однозначно определяет степень полинома R(T), а коэффициенты полинома определяются температурным коэффициентом металла.

Например, для всех платиновых датчиков функция R(T) имеет следующий вид:

R(T) = R0 (1 + A x T + B x T²) при T > 0
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T² + C x (T-100) x T³) при T < 0
где коэффициенты выбираются в зависимости от типа платины:

• Pt 3850 ppm/K (наиболее распространенная характеристика современных термосопротивлений)
  A = 3. 9083 x 10^-3 °C^-1
  B = -5.775 x 10^-7 °C^-2
  C = -4.183 x 10^-12°C^-4
• Pt 3911 ppm/K (характеристика остается востребованной в РФ, т.к. в прошлом только она была внесена в ГОСТ)
  A = 3.9692 x 10^-3 °C^-1
  B = -5.829 x 10^-7 °C^-2
  C = -4.3303 x 10^-12°C^-4
  

Автомобильному стандарту Pt 3770 ppm/K, американскому Pt 3750 ppm/K или японскому Pt 3916 ppm/K будут соответствовать другие наборы коэффициентов.

Та же логика действует для меди и никеля. Например, НСХ всех никелевых датчиков описывается полиномом шестой степени:

R(T) = R0 (1 + A x T + B x T² + C x T³ + D x T⁴ + E x T⁵ + F x T⁶)
где коэффициенты определяются температурным коэффициентом никеля (Ni 6180 ppm/K, Ni 6720 ppm/K и т. д.).

Осталось сказать о последнем параметре НСХ термометров сопротивления — о номинальном сопротивлении R0. Чаще всего используются датчики со стандартным R0 — 50, 100, 500 или 1000 Ом, однако иногда требуются тремосопротивления с R0 = 2000 и даже 10000 Ом, а также датчики с «не кратным» номинальным сопротивлением.

То есть каждому типу термосопротивления может соответствовать несколько НСХ с разными номинальными сопротивлениями R0. Для наиболее распространенных в РФ характеристик используют стандартные обозначения: Pt100 и Pt1000 соответствуют платине с температурным коэффициентом 3850 ppm/K и R0 = 100 и 1000 Ом соответственно. Унаследованные из советских справочников обозначения 50П и 100П — это датчики из платины с коэффициентом 3911 ppm/K и R0 = 50 и 100 Ом, а датчики известные как 50М и 100М — это медь 4280 ppm/K с номинальным сопротивлением 50 и 100 Ом.

Точность датчика
Точность термосопротивления — это то, насколько зависимость R(T) реального датчика может отклониться от идеальной НСХ. Для обозначения точности термосопротивлений используют понятие класса допуска (от же класс точности).

Класс допуска определяет максимальное допустимое отклонение от номинальной характеристики, причем задается это отклонение как функция температуры — при нуле градусов фиксируется наименьшее допустимое отклонение, а при уменьшении или увеличении температуры диапазон допустимых значений линейно увеличивается.

Когда дело касается классов допуска, бардак в действующих стандартах только усугубляется — даже названия классов в разных источниках могут отличаться.

	Другие названия	Допуск, °С
Класс АA	Class Y 1/3 DIN 1/3 B F 0.1 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.1 (если речь о намоточном датчике)	±(0.1 + 0.0017 |T|)
Класс A	1/2 DIN 1/2 B F 0. 15 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.15 (если речь о намоточном датчике)	±(0.15 + 0.002 |T|)
Класс B	DIN F 0.3 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.3 (если речь о намоточном датчике)	±(0.3 + 0.005 |T|)
Класс C	Class 2B Class BB F 0.6 (если речь о тонкопленочном датчике) W 0.6 (если речь о намоточном датчике)	±(0.6 + 0.01 |T|)
–	Class K 1/10 DIN	±(0.03 + 0.0005 |T|)
–	Class K 1/5 DIN	±(0.06 + 0.001 |T|)

Приведенные в таблице допуски соответствуют большинству действующих стандартов для платиновых датчиков 3850 ppm/K, включая ГОСТ и европейский DIN 60751 (IEC-751), который с большой натяжкой можно назвать общепринятым.

Однако и здесь есть исключения

Например, в американском стандарте ASTM E1137 классы допуска платиновых датчиков именуются Grade и определяются иначе:

Если же говорить о платине с другими температурными коэффициентами или о никелевых и медных датчиках, то можно обнаружить и другие определения допусков.

Класс допуска описывает не только максимальную величину допуска, но и диапазон температур, на котором этот допуск гарантируется. Вы, наверное, уже догадались, что в разных стандартах эти диапазоны могут существенно отличаться. Это действительно так, причем диапазон температур зависит не только от класса допуска и типа датчика, но и от технологии, по которой выполнен датчик — у намоточных датчиков диапазон всегда шире.

О том, что такое намоточные и тонкопленочные датчики — чуть ниже.

На картинке — кассы допуска для платиновых датчиков с температурным коэффициентом 3850 по стандарту DIN 60751 (IEC-751).

Определения классов допуска для тонкопленочных и намоточных платиновых датчиков Pt 3850 ppm/K

Тонкопленочный датчик Pt 3850 ppm/K			Намоточный датчик Pt 3850 ppm/K
Класс допуска	Диапазон температур		Класс допуска	Диапазон температур
	DIN 60751 (IEC-751) / ГОСТ			DIN 60751 (IEC-751)	ГОСТ
Класс АА (F 0. 1)	0… +150°С		Класс АА (W 0.1)	-100… +350°С	-50… +250°С
Класс А (F 0.15)	-30… +300°С		Класс А (W 0.15)	-100… +450°С
Класс B (F 0.3)	-50… +500°С		Класс B (W 0.3)	-196… +600°С	-196… +660°С
Класс С (F 0.6)	-50… +600°С		Класс С (W 0.6)	-196… +600°С	-196… +660°С

К слову, если в документации на термосопротивление указан диапазон измеряемых температур, который шире диапазона, предусмотренного указанным классом допуска, то заявленный класс допуска не будет действовать на всём рабочем диапазоне. Например, если датчик Pt1000 класса A предназначен для измерения температур от -200 до +600°C, то он будет иметь точность ±(0. 15+0.002|T|) только при температурах до +300°C, а дальше скорее всего будет обеспечиваться класс В.

Я привожу все эти подробности о терминологии и разночтениях в стандартах чтобы донести одну простую мысль: выбирая термосопротивление легко запутаться и неверно истолковать характеристики элемента. Важно понимать какие именно требования вы предъявляете к элементу (в абсолютных цифрах, а не в классах) и сравнивать их с абсолютными цифрами из документации на конкретный датчик.

Итак, термосопротивления представляют собой резисторы, выполненные из платины или, реже, из никеля или меди. Выше уже упоминались две технологии — намоточная (проволочная) и тонкопленочная.

Намоточные датчики — это термосопротивления, выполненные на основе спиралей из металлической проволоки. Существует два основных способа изготовления намоточных датчиков. В первом случае проволока наматывается на стеклянный или керамический цилиндр, после чего конструкция покрывается изолирующим слоем из стекла. Второй способ — это помещение металлических спиралей в каналы внутри керамического цилиндра.

При изготовлении тонкопленочных датчиков на керамическую подложку напыляется тонкий слой металла, который образует токопроводящую дорожку, так называемый меандр. После этого датчик покрывается изолирующим слоем из стекла.

Большинство современных термосопротивлений выполняется по одной из этих трёх технологий. В источниках встречаются противоречивые мнения о том, какая конструкция более устойчива к вибрациям или перепадам температур. Оценки стоимости датчиков разных конструкций тоже сильно разнятся.

На деле принципиальных отличий между характеристиками датчиков разной конструкции нет, цены на тонкопленочные и намоточные датчики также находятся в одном диапазоне.

В большинстве случаев совершенно не важно как именно устроен датчик — при выборе компонента имеет значение только соотношение цены и характеристик конкретного элемента (нужно только не забывать что классы допуска для тонкопленочных датчиков определены на более узком диапазоне температур). Однако в некоторых задачах тонкопленочные датчики осознанно предпочитают намоточным. На это есть три главных причины:

1. Высокие номинальные сопротивления. Тонкопленочная технология позволяет производить датчики с R0=1000 Ом той же ценой, что и датчики с номинальным сопротивлением 50, 100 или 500 Ом. К тому же, изготавливаются датчики и с более высоким номинальным сопротивлением, например 2000 и 10000 Ом.
2. Малый размер. Тонкопленочный датчик можно сделать гораздо более миниатюрным по сравнению с намоточным. Стандартный датчик Pt1000, например, может иметь габариты всего 1.6 x 1.2 мм.
3. Прямоугольная форма и миниатюрный размер пленочных датчиков позволяют выпускать не только выводные термосопротивления, но и SMD-компоненты стандартных размеров — 1206, 0805 и так далее.

У тонкопленочной технологии есть и другие интересные свойства, позволяющие, например, сократить время отклика датчика температуры или изготовить на базе термосопротивлений датчики скорости потока. Об этом будем говорить в следующей статье, которая полностью посвящена процессу изготовления тонкопленочных датчиков.

В заключении традиционно благодарю читателя за внимание и напоминаю, что вопросы по применению продукции, о которой мы пишем на хабре, можно также задавать на email, указанный в моем профиле.

upd #1: Статья «Термосопротивления: производственный процесс» опубликована.

upd #2: все упомянутые датчики и модули доступны со склада. Больше информации на efo-sensor.ru

| Принципы работы

Датчики температуры сопротивления Platinum 100 или Pt100 являются важной частью многих установок управления технологическими процессами.

Точное и воспроизводимое измерение температуры требуется для многих процессов, включая нагрев и охлаждение, химические реакции, пастеризацию и многие другие.

В этой статье мы:

– познакомим вас с принципами работы резистивного датчика температуры Platinum 100,

– Опишите физические свойства датчика Pt100, которые делают его ценным для управления технологическим процессом,

– Опишите способы интеграции датчиков сопротивления Pt100 в систему измерения и управления.

R esistance t emperature d etectors, или RTD, представляют собой класс датчиков, сопротивление которых изменяется при изменении температуры среды, в которую они вставлены.

Это изменение сопротивления пропорционально температуре и изменяется в некоторой степени линейный мод с температурой.

Это означает, что при повышении температуры сопротивление RTD также увеличивается. Итак, если мы можем измерить сопротивление RTD, мы можем определить температуру. Почему это? Это полностью обусловлено физическими свойствами материала, из которого изготовлен РДТ.

В то время как RTD могут быть изготовлены из многих металлов, включая никель и медь , платина обладает физическими свойствами, которые делают его идеальным для использования в датчиках температуры RTD.

Рассмотрим физические свойства платины. Во-первых, платина является основным элементом с химическим символом Pt . Это первая часть обозначения термометра сопротивления Pt100.

Платина имеет молекулярную массу 195, что делает ее довольно тяжелым металлом со свободными электронами, что делает ее хорошим проводником электричества, хотя и не таким хорошим, как медь или серебро.

Платина демонстрирует электрическое сопротивление, которое изменяется почти линейно в зависимости от температуры и имеет сопротивление ровно 100,00 Ом при нуле градусов Цельсия. Отсюда и вторая часть обозначения Pt100 .

Еще одно свойство платины, которое делает ее очень ценной для измерения температуры, заключается в том, что она довольно инертна. Он не реагирует с другими соединениями в значительной степени.

Насколько сопротивление платины изменяется с температурой? Чистота используемой платины влияет на изменение сопротивления при изменении температуры.

Наиболее распространенный термометр сопротивления Pt100, используемый в промышленности, изменяет сопротивление со скоростью около 0,385 Ом при повышении температуры на каждый градус Цельсия.

Мы знаем, что сопротивление датчика Pt100 при 0 градусов Цельсия составляет 100 Ом, поэтому ожидаемое сопротивление при 100 градусах Цельсия будет 138,5 Ом.

Коэффициент 385  выводится из уравнения, которое аппроксимирует сопротивление RTD на основе его физических свойств.

Уравнение связывает сопротивление RTD при измеряемой температуре с сопротивлением при нуле градусов Цельсия. Коэффициент альфа  в этом уравнении описывает скорость изменения сопротивления в зависимости от температуры.

Для Pt100 RTD мы описывали, если мы заменим значения сопротивления Pt100 RTD на ноль и на 100 градусов Цельсия, мы обнаружим, что значение альфа равно 0,00385 .

Зная альфу, мы можем рассчитать приблизительное сопротивление, которое RTD будет демонстрировать при любой температуре в пределах своего диапазона.

Резистор сопротивления Pt100 часто называют резистором сопротивления Pt100 (385) . Существуют платиновые термометры сопротивления, которые демонстрируют разные значения альфа, и они будут обозначаться соответствующими значениями альфа, например, датчик Pt100 (391) .

Уравнение является приблизительным, поэтому, чтобы узнать реальную температуру при любом измеренном сопротивлении, нам необходимо обратиться к опубликованной стандартной таблице сопротивлений для датчика Pt100 (385) , как показано здесь.

Резистор сопротивления Pt100 обычно изготавливается путем намотки тонкого платинового провода вокруг непроводящего сердечника, который поддерживает тонкий провод. Вся сборка заключена в оболочку для защиты датчика и придания ему устойчивости.

В промышленности термометры сопротивления обычно размещают внутри защитных металлических трубок, называемых защитными гильзами . Длина RTD и конструкция защитной гильзы являются расчетными параметрами, определяемыми инженером по приборостроению.

Резистивные датчики сопротивления PT100 могут быть изготовлены из одного платинового провода, образуя датчик с двумя выводами.

Эти провода могут быть подключены к специальной плате ввода-вывода, предназначенной для приема входных сигналов RTD, или провода могут быть подключены к датчику температуры, который будет выдавать стандартный сигнал 4-20 мА.

В любом случае плата ввода/вывода или измерительный преобразователь будут иметь микропрограмму, которая будет определять температуру, считываемую термосопротивлением, по измеренному сопротивлению.

Таблица, которую мы показали вам ранее, запрограммирована в преобразователь и плату аналогового ввода RTD.

Для определения сопротивления RTD используется специальная мостовая схема, называемая мостом Уитстона .

На этой схеме четыре резистора. Резисторы А, В и С одинакового номинала. Четвертый резистор — это сам RTD, и его сопротивление можно определить по напряжению, измеренному на двух ветвях моста.

Эта двухпроводная конструкция RTD не очень точна, потому что сами платиновые выводы имеют электрическое сопротивление из-за длины провода и точек подключения, в дополнение к сопротивлению от температуры, определяемой в точке измерения.

Чтобы компенсировать это дополнительное сопротивление, к датчику добавляется второй платиновый провод на третьем выводе.

Этот третий вывод используется для определения сопротивления самого провода, и сопротивление вычитается из общего измеренного сопротивления, чтобы получить истинное сопротивление только из-за изменения температуры.

Эти 3-проводные термометры сопротивления наиболее широко используются в промышленности. Несмотря на то, что он дороже, чем 2-проводной RTD, дополнительная стабильность и точность оправдывают добавленную стоимость.

В этой статье мы познакомили вас с принципами работы резистивного датчика температуры Platinum 100, его физическими свойствами и тем, как датчики Pt100 используются в промышленных системах измерения и управления.

Мы продемонстрировали линейную зависимость между температурой и сопротивлением для платины. Это свойство датчиков Pt100 делает эти датчики надежными, точными и доступными для большинства мест, где требуются измерения температуры.

Итак, в следующий раз, когда вы столкнетесь с резистивным датчиком температуры Pt100 (385) в полевых условиях, вы гораздо лучше поймете, как работает датчик.

Если у вас есть какие-либо вопросы о датчике Pt100 или о датчиках в целом, задайте их в комментариях ниже, и мы свяжемся с вами менее чем через 24 часа.

У вас есть друг, клиент или коллега, которым может пригодиться эта информация? Пожалуйста, поделитесь этой статьей.

Получите стартовый комплект для ПЛК

Знаете ли вы, что вы получаете большую скидку на стартовые комплекты для ПЛК Siemens, когда получаете членство в RealPars pro?

После регистрации вы получите промо-код, который можно использовать для заказа профессионального стартового комплекта ПЛК Siemens по сниженной цене. Стартовый комплект ПЛК также включает пожизненный доступ к TIA Portal Basic, программному обеспечению для программирования ПЛК Siemens S7-1200. Это означает, что вы сможете использовать как оборудование, так и программное обеспечение, чтобы изучать и практиковать то, что вы изучаете на своих курсах. Перейдите на учебную платформу RealPars и получите членство Pro прямо сейчас.

Датчик температуры Pt100 – полезная информация

Датчики температуры Pt100 очень распространены в обрабатывающей промышленности. В этом сообщении блога обсуждается много полезных и практических вещей, которые нужно знать о них, включая информацию о датчиках RTD и PRT, различных механических конструкциях Pt100, соотношении температурного сопротивления, температурных коэффициентах, классах точности и многом другом.

Некоторое время назад я писал о термопарах, поэтому я подумал, что пришло время написать о датчиках температуры RTD, особенно о датчике Pt100, который является очень распространенным датчиком температуры. Этот блог оказался довольно длинным, так как в нем много полезной информации, которой можно поделиться. Надеюсь, вам понравилось и вы чему-то научились. Давайте погрузимся в это!

Table of contents

• RTD temperature sensors
• PRT temperature sensors
• PRTs versus thermocouples
• Measuring RTD/PRT sensor
  • Measurement current
  • Self-heating
• Different mechanical structures of PRT sensors
  • SPRT
  • Частично поддерживаемый PRT
  • Промышленные платиновые термометры сопротивления, IPRT
  • Пленка
• Другие термометры сопротивления
  • Другие платиновые датчики
  • Другие датчики RTD
• Датчики PT100
  • Температурная коэффициент
  • PT100 (385).
• Классы точности (допуска) Pt100
• Коэффициенты
  • Callendar-van Dusen
  • ITS-90
  • Steinhart-Hart
• Продукты блогов, связанные с температурой
• Продукты калибровки температуры пучка

Платина  является наиболее распространенным материалом для датчиков RTD. Платина имеет надежную, воспроизводимую и линейную зависимость термостойкости. Датчики RTD, изготовленные из платины, называются PRT , « Платиновый термометр сопротивления». ” Наиболее распространенным датчиком PRT, используемым в обрабатывающей промышленности, является Датчик Pt100 . Число «100» в названии означает, что сопротивление составляет 100 Ом при температуре 0°C (32°F). Подробнее об этом позже.

В предыдущем сообщении в блоге мы обсуждали термопары, которые также используются в качестве датчиков температуры во многих промышленных приложениях. Итак, в чем разница между термопарой и датчиком PRT? Вот краткое сравнение:

Термопары :

• можно использовать для измерения гораздо более высоких температур
• Очень прочный
• Недорогие
• Самостоятельно, не нуждается в внешнем возбуждении
903 быть изготовлен из материала, подходящего для термопары типа
• Следует обратить внимание на однородность температуры на всех стыках измерительной цепи
• Неоднородность проводов может привести к непредвиденным ошибкам

PRTS :

• Более точный, линейный и стабильный, чем термокарпли. ток возбуждения подходит для датчика типа
• Более хрупкие

Короче говоря, термопары больше подходят для высокотемпературных приложения и PRT для приложений, которые требуют большей точности .

Дополнительная информация о термопалях и компенсации холодного соединения можно найти в этом предыдущем посте в блоге:

Термопары Cold (ссылка) Компенсация соединения

SENTOR SENTOR

2029 9002 с ANTDD SENTORSOR2202.

Существуют различные способы измерения сопротивления. Вы можете использовать 2-, 3- или 4-проводное соединение . 2-проводное соединение подходит только для измерений с очень низкой точностью (в основном для поиска и устранения неисправностей), поскольку любое сопротивление провода или сопротивление соединения внесет ошибку в измерение.

Конечно, для некоторых термисторов с высоким импедансом, датчиков Pt1000 или других датчиков с высоким импедансом дополнительная погрешность, вызванная двухпроводным измерением, может быть не слишком значительной.

Любые обычные технологические измерения должны выполняться с использованием 3-х или 4-х проводных измерений.

Например, стандарт IEC 60751 указывает, что любой датчик с точностью выше класса B должен измеряться с использованием 3-х или 4-х проводного измерения. Подробнее о классах точности далее в этой статье.

Просто не забудьте использовать 3-х или 4-х проводное измерение, и все готово.

Дополнительную информацию об измерении сопротивления с помощью 2, 3 и 4 проводов можно найти в сообщении блога ниже:

Измерение сопротивления; 2-х, 3-х или 4-х проводное подключение — как это работает и что использовать?

Измеряемый ток

Как более подробно объясняется в сообщении блога, ссылка на которое приведена выше, когда устройство измеряет сопротивление, оно посылает небольшой точный ток через резистор, а затем измеряет падение напряжения. генерируется над ним. Затем можно рассчитать сопротивление, разделив падение напряжения на силу тока в соответствии с законом Ома (R=U/I).

Если вас интересует более подробная информация о законе Ома, ознакомьтесь с этой записью в блоге:

Закон Ома – что это такое и что о нем должен знать специалист по приборостроению

 

Когда измерительный ток проходит через датчик RTD, он также слегка нагревается. Это явление называется самонагревом . Чем выше ток измерения и чем дольше он включен, тем больше будет греться датчик. Структура датчика и его тепловое сопротивление окружающей среде также будут иметь большое влияние на самонагрев. Совершенно очевидно, что такой самонагрев датчика температуры вызовет небольшую погрешность измерения.

Измеряемый ток обычно не превышает 1 мА при измерении датчика Pt100, но может достигать 100 мкА или даже меньше. В соответствии со стандартами, такими как IEC 60751, самонагревание не должно превышать 25 % спецификации допуска датчика.

 

Механические конструкции датчиков PRT

Датчики PRT, как правило, очень хрупкие инструменты, и, к сожалению,  точность почти без исключения обратно пропорциональна механической прочности . Чтобы быть точным термометром, платиновая проволока внутри элемента должна иметь возможность максимально свободно сжиматься и расширяться при изменении температуры, чтобы избежать напряжения и деформации. Недостатком является то, что такой датчик очень чувствителен к механическим ударам и вибрации.

 

Стандартный платиновый термометр сопротивления (SPRT)

Стандартный платиновый термометр сопротивления (SPRT) Датчики представляют собой высокоточные приборы для реализации ITS-90 температурная шкала между фиксированными точками. Они изготовлены из очень чистой (α = 3926 x 10 ^-3 °C ^-1 ) платины, а опора для проволоки спроектирована таким образом, чтобы проволока была максимально свободной от деформации. «Руководство по реализации ITS-90», опубликованное Международным бюро мер и весов (BIPM), определяет критерии, которым должны соответствовать датчики SPRT. Другие датчики не являются и не должны называться SPRT. Существуют датчики в стеклянной, кварцевой и металлической оболочке для различных применений. SPRT чрезвычайно чувствительны к любым ускорениям, таким как незначительные толчки и вибрации, что ограничивает их использование лабораториями, требующими измерений с очень высокой точностью.

 

Частично поддерживаемые ПТС

Частично поддерживаемые ПТС  представляют собой компромисс между характеристиками термометра и механической прочностью. Наиболее точные ПТС часто называют датчиками Secondary Standard или Secondary Reference . Эти датчики могут иметь некоторые конструкции из SPRT, а качество проволоки может быть таким же или очень близким. Благодаря некоторой проволочной опоре они менее хрупкие, чем SPRT, и даже могут использоваться в полевых условиях при осторожном обращении, обеспечивая превосходную стабильность и низкий гистерезис.

 

Промышленные платиновые термометры сопротивления, IPRT

При увеличении проволочной опоры механическая прочность увеличивается, но при этом увеличивается напряжение из-за дрейфа и проблемы с гистерезисом. Полностью поддерживаемые промышленные платиновые термометры сопротивления (IPRT) (IPRT) имеют еще большую опору для проводов и обладают очень высокой механической прочностью. Провод полностью герметизирован керамикой или стеклом, что делает его очень устойчивым к вибрации и механическим ударам. Недостатком является гораздо более низкая долговременная стабильность и большой гистерезис, поскольку чувствительная платина связана с подложкой, которая имеет другие характеристики теплового расширения.

Пленочные PRT

Пленочные В последние годы PRT претерпели значительные изменения, и теперь доступны более совершенные. Они бывают разных форм для разных приложений. Платиновая фольга напыляется на выбранную подложку; сопротивление элемента часто регулируется лазером до желаемого значения сопротивления и в конечном итоге герметизируется для защиты. В отличие от проволочных элементов, тонкопленочные элементы упрощают автоматизацию производственного процесса, что часто делает их дешевле, чем проволочные элементы. Преимущества и недостатки, как правило, такие же, как у полностью поддерживаемых проволочных элементов, за исключением того, что пленочные элементы часто имеют очень низкую постоянную времени, что означает, что они очень быстро реагируют на изменения температуры. Как упоминалось ранее, некоторые производители разработали методы, которые лучше сочетают производительность и надежность.

 

Другие датчики RTD

Другие платиновые датчики

Хотя Pt100 является наиболее распространенным платиновым датчиком RTD/PRT, существует несколько других, таких как Pt25, Pt50, Pt200 и Pt500. Основное различие между этими датчиками довольно легко догадаться; это сопротивление датчика при 0°C, указанное в названии. Например, датчик Pt1000 имеет сопротивление 1000 Ом при 0°C. Температурный коэффициент также важно знать, так как он влияет на сопротивление при других температурах. Если это Pt1000 (385), это означает, что его температурный коэффициент равен 0,00385°C.

 

Другие датчики RTD

Хотя платиновые датчики являются наиболее распространенными, существуют также датчики RTD, изготовленные из других материалов, включая никель, никель-железо и медь. Обычные никелевые датчики включают Ni100 и Ni120, примером никель-железного датчика является Ni-Fe 604 Ом, а распространенным медным датчиком является Cu10. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества в определенных областях применения. Общими недостатками являются довольно узкий диапазон температур и подверженность коррозии по сравнению с благородным металлом платиной.

Датчики RTD также могут быть изготовлены из других материалов, таких как золото, серебро, вольфрам, родий-железо или германий. Они превосходны в некоторых приложениях, но очень редко встречаются в обычных промышленных операциях.

Поскольку сопротивление датчика RTD зависит от температуры, мы также можем включить в эту категорию все общие датчики с положительным температурным коэффициентом (PTC) и отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Примерами этого являются термисторы и полупроводники, которые используются для измерения температуры. Датчики NTC особенно часто используются для измерения температуры.

 

Нужен перерыв? Загрузите эту статью в формате pdf, чтобы прочитать ее, когда у вас будет больше времени — просто нажмите на картинку ниже.

Датчики PT100

Температурный коэффициент

Наиболее распространенным датчиком RTD в промышленности процесса является датчик PT100, который имеет сопротивление 100 ОГм в 0 ° C 9001 (32 ° 9 (32 ° 9 (32 °. .

При таком же логическом обозначении датчик Pt200 имеет сопротивление 200 Ом, а датчик Pt1000 — 1000 Ом при 0°C (32°F).

Сопротивление датчика Pt100 (и других датчиков Pt) при более высоких температурах зависит от версии датчика, так как существует несколько различных датчиков с немного отличающимися температурными коэффициентами. В мире наиболее распространена версия 385. Если коэффициент не указан, он обычно равен 385.

Температурный коэффициент (обозначается греческой буквой Alpha => α) датчика Pt100 представляет собой разницу между сопротивлением при 100°C и 0°C, деленную на сопротивление при 0°С, умноженное на 100°С.

Формула довольно проста, но звучит немного сложно при написании, поэтому давайте рассмотрим ее как формулу:

 

Где:

α = температурный коэффициент

R100 = сопротивление при 100°C

R0 = сопротивление при 0°C

 

Давайте рассмотрим пример, чтобы убедиться, что все понятно:

Pt100 имеет сопротивление 100,00 Ом при 0°C и сопротивление 138,51 Ом при 100°C . Температурный коэффициент можно рассчитать по следующему уравнению:

 

 

Получаем результат 0,003851 /°C.

Или, как часто пишут: 3,851 x 10 ^-3 °C ^-1

Часто эту цифру округляют и датчик обозначают как «385» датчик Pt100.

Это также температурный коэффициент, указанный в стандарте IEC 60751:2008.

 

Температурный коэффициент чувствительного элемента во многом зависит от чистоты платины, из которой изготовлен провод. Чем чище платина, тем выше значение альфа. В настоящее время не проблема получить очень чистый платиновый материал. Для производства датчиков, соответствующих кривой температуры/сопротивления IEC 60751, чистая платина должна быть смешана с подходящими примесями, чтобы снизить значение альфа до 3,851 x 10 ^-3 °C ^-1 .

Значение альфа появилось, когда точка плавления (≈0 °C) и точка кипения (≈100 °C) воды использовались в качестве эталонных температур , но оно по-прежнему используется для определения марки платиновой проволоки. Поскольку точка кипения воды на самом деле является лучшим альтиметром, чем точка отсчета температуры, другим способом определения чистоты проволоки является отношение сопротивления в точке галлия (29,7646 ° C), которая является определенной фиксированной точкой на температурной шкале ITS-90. . Это отношение сопротивления обозначается греческой буквой ρ (ро).

 

 

Типичное значение ρ для датчика 385 составляет 1,115817, а для SPRT – 1,11814. На практике старая добрая альфа во многих случаях оказывается наиболее удобной, но может быть и анонсирована ро.

PT100 (385) Соотношение температурной сопротивления

На графике ниже вы можете увидеть, как сопротивление датчика PT100 (385).0002  

Глядя на них, вы можете видеть, что зависимость сопротивления от температуры датчика Pt100 не является идеально линейной, а несколько изогнута.

 

В таблице ниже показаны численные значения температуры Pt100 (385) в зависимости от сопротивления в нескольких точках: , но в мире существуют разные стандарты. Это также относится к датчикам Pt100. Со временем было установлено несколько различных стандартов. В большинстве случаев имеется лишь относительно небольшая разница в температурном коэффициенте.

В качестве практического примера, стандарты, которые мы реализовали в калибраторах температуры BEAMEX, включают следующее:

• IEC 60751
• DIN 43760
• ASTM E 1137
• JIS C1604-1999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999. 3916. 1997
• SAMA RC21-4-1966
• GOCT 6651-84, GOST 6651-94
• MINCO TABLE 16-9
• EDISON CURVE #7

. Убедитесь, что ваше знание0019

Преимущество стандартных датчиков Pt100 заключается в том, что каждый датчик должен соответствовать спецификациям, и вы можете просто подключить его к своему измерительному устройству или калибратору, и он будет измерять собственную температуру с той точностью, которую определяют спецификации (датчик + измерительное устройство). Датчики в процессе должны быть взаимозаменяемы без калибровки, по крайней мере, для менее критичных измерений. Тем не менее, рекомендуется проверять датчик при какой-либо известной температуре перед использованием.

В любом случае, поскольку различные стандарты имеют немного разные спецификации для датчика Pt100, важно, чтобы устройство, которое вы используете для измерения датчика Pt100, поддерживало правильный температурный коэффициент. Например, если ваше измерительное устройство поддерживает только Alpha 385, а вы используете датчик с Alpha 391, в измерении будет некоторая ошибка. Эта ошибка существенна? В этом случае (385 против 391) погрешность составит примерно 1,5°C при 100°C. Так что я думаю, что это важно. Разумеется, чем меньше разница между температурными коэффициентами, тем меньше будет погрешность.

Поэтому убедитесь, что ваше измерительное устройство RTD поддерживает используемый вами датчик Pt100. Чаще всего, если Pt100 не имеет индикации температурного коэффициента, это датчик 385.

В качестве практического примера калибратор и коммуникатор Beamex MC6 поддерживает следующие датчики Pt100 (температурный коэффициент в скобках), основанные на различных стандартах: Pt100 (391)

Pt100 (3926)

Pt100 (3923)

 

Классы точности (допуска) Pt100

Датчики Pt100 доступны в различных классах точности, наиболее распространенными из которых являются 1 и C AA, 0 B, B в стандарте МЭК 60751. Стандарты определяют своего рода идеальный датчик Pt100, к которому стремятся производители. Если бы можно было построить идеальный датчик, классы допуска не имели бы значения.

Поскольку датчики Pt100 нельзя настроить для компенсации погрешностей, вам следует приобрести датчик с подходящей точностью для вашего приложения. Ошибки датчиков можно исправить в некоторых измерительных приборах с помощью определенных коэффициентов, но об этом позже.

Значения точности (допуска) различных классов точности (согласно IEC 60751:2008):

 

Существуют также так называемые классы точности 1/3 DIN и 1/10 DIN Pt100. Это были стандартизированные классы, например, в стандарте DIN 43760:1980-10, который был отозван в 1987 году, но они не определены в более позднем стандарте IEC 60751 или его двоюродном брате на немецком языке DIN EN 60751. Допуск этих датчиков основан на Датчик класса точности В, но фиксированная часть погрешности (0,3°С) делится на заданное число (3 или 10). Тем не менее, эти термины являются устоявшейся фразой, когда речь идет о Pt100, поэтому мы будем использовать их и здесь. Классы точности этих датчиков:

 

И, конечно же, производитель датчиков может производить датчики со своими собственными классами точности. Раздел 5.1.4 стандарта IEC 60751 определяет, как должны быть выражены эти специальные классы допусков.

Формулы трудно сравнивать, поэтому в таблице ниже классы точности рассчитаны в зависимости от температуры (°C): низкий допуск 0,03 °С при 0 °С, фактически лучше класса А только в узком диапазоне -40…+40 °С.

 

На приведенном ниже рисунке показана разница между этими классами точности:

 

 Обратите внимание: некоторые производители используют 1/3 и 1/10, чтобы разделить также погрешность считывания точности датчика. В этом случае эти датчики намного более точны, чем описанные ранее, где была разделена только точность при 0 °C.

 

Коэффициенты

Классы точности обычно используются в промышленных датчиках RTD, но когда речь идет о наиболее точных эталонных датчиках PRT (SPRT, вторичные эталоны и т. д.), эти классы точности больше не действительны. Эти датчики были сделаны как термометры, насколько это возможно, для этой цели, а не для соответствия какой-либо стандартной кривой. Это очень точные датчики с очень хорошей долговременной стабильностью и очень низким гистерезисом, но каждый датчик уникален, поэтому каждый датчик имеет немного другое соотношение температуры/сопротивления. Эти датчики не следует использовать без собственных специфических коэффициентов. Вы можете найти общие коэффициенты CvD для SPRT, но это испортит производительность, за которую вы заплатили. Если вы просто подключите вторичный датчик PRT на 100 Ом, такой как Beamex RPRT, к устройству, измеряющему стандартный датчик Pt100, вы можете получить неверный результат на несколько градусов. В некоторых случаях это не обязательно имеет значение, но в других случаях это может быть разница между лекарством и токсином.

Подводя итог: эталонные датчики PRT всегда должны использоваться с соответствующими коэффициентами.

 

Как упоминалось ранее, датчики RTD нельзя «настроить» для правильного измерения. Вместо этого необходимо выполнить коррекцию в устройстве (например, калибраторе температуры), которое используется для измерения датчика RTD.

Для того, чтобы узнать коэффициенты, датчик должен быть сначала очень точно откалиброван. Калибровка обеспечивает коэффициенты для желаемого уравнения, которые можно использовать для представления характеристического отношения сопротивления/температуры датчика. Использование коэффициентов скорректирует измерения датчика и обеспечит точность измерений. Существует несколько различных уравнений и коэффициентов для расчета сопротивления датчика температуре. Это, вероятно, самые распространенные:

 

Callendar-van Dusen

• В конце 19 ^го  века Каллендар ввел простое квадратное уравнение, описывающее поведение сопротивления/температуры платины. Позже ван Дузен выяснил, что ниже нуля нужен дополнительный коэффициент. Оно известно как уравнение Каллендара-Ван Дузена (CvD). Датчики alpha 385 часто не уступают ITS-90, особенно когда диапазон температур не очень широк. Если в вашем сертификате указаны коэффициенты R ₀ , A, B, C, это коэффициенты для уравнения CvD стандартной формы IEC 60751. Коэффициент C используется только при температуре ниже 0 °C, поэтому он может отсутствовать, если датчик не был откалиброван при температуре ниже 0 °C. Коэффициенты также могут быть R ₀ , α, δ и β. Они соответствуют исторически используемой форме уравнения CvD, которая используется до сих пор. Несмотря на то, что по сути это одно и то же уравнение, их письменная форма и коэффициенты различны.

 

ИТС-90

• ITS-90 — это температурная шкала, а не эталон. Уравнение Каллендара-Ван Дузена было основой предыдущих шкал 1927, 1948 и 1968 годов, но ITS-90 привнесла существенно другую математику. Функции ITS-90 должны использоваться при реализации температурной шкалы с использованием SRPT, но многие PRT с более низким альфа-каналом также выигрывают от этого по сравнению с CvD, особенно когда диапазон температур широк (охватывает сотни градусов). Если в вашем сертификате указаны такие коэффициенты, как RTPW или R(0,01), a4, b4, a7, b7, c7, они являются коэффициентами для ITS-9.0 функций отклонения. В документе ITS-90 не указаны числовые обозначения для коэффициентов или поддиапазонов. Они представлены в Техническом примечании NIST 1265 «Руководство по реализации Международной температурной шкалы 1990 года» и получили широкое распространение. Количество коэффициентов может варьироваться, а поддиапазоны пронумерованы от 1 до 11.
  • RTPW, R(0,01 °C) или R(273,16 K) — сопротивление датчика в тройной точке воды 0,01 °C
  • a4 и b4 — коэффициенты ниже нуля, также может быть a _bz  и b _bz  означающие «ниже нуля», или просто a и b
  • a7, b7 и c7 являются коэффициентами выше нуля, также могут быть a _az , b _az и выше нуля», или a, b и c

 

Steinhart-Hart

• Если ваш датчик термисторный, у вас может быть сертификат коэффициентов Steinhart-Hart по уравнениям. Термисторы сильно нелинейны, и уравнение логарифмическое. Уравнение Стейнхарта-Харта широко заменило более раннее бета-уравнение. Обычно это коэффициенты А, В и С, но может быть и коэффициент D или другие, в зависимости от варианта уравнения. Коэффициенты обычно публикуются производителями, но их также можно подобрать.

 

Определение коэффициентов датчика 

Когда датчик Pt100 отправляется в лабораторию для калибровки и настройки, необходимо правильно выбрать точки калибровки. Всегда требуется точка 0 °C или 0,01 °C. Само значение необходимо для настройки, но обычно точка льда (0 °C) или тройная точка водяных ячеек (0,01 °C) используются для контроля стабильности датчика и измеряются несколько раз во время калибровки. Минимальное количество точек калибровки такое же, как и количество коэффициентов, которые должны быть подобраны. Например, для штуцера ИТС-90 коэффициентов a4 и b4 ниже нуля, для решения двух неизвестных коэффициентов необходимы как минимум две известные отрицательные точки калибровки. Если поведение датчика хорошо известно лаборатории, в этом случае может быть достаточно двух точек. Тем не менее, рекомендуется измерять больше точек, чем это абсолютно необходимо, потому что нет другого способа, с помощью которого сертификат мог бы указать, как датчик ведет себя между точками калибровки. Например, подгонка CvD для широкого диапазона температур может выглядеть хорошо, если у вас только две или три точки калибровки выше нуля, но может быть систематическая остаточная ошибка в несколько сотых градуса между точками калибровки, которую вы вообще не увидите. . Это также объясняет, почему вы можете найти разные погрешности калибровки для CvD и ITS-9.0 для одного и того же датчика и точно таких же точек калибровки. Неопределенности измеренных точек не отличаются, но к общей неопределенности обычно добавляются остаточные погрешности различных подгонок.

 

Загрузите бесплатный информационный документ

Загрузите наш бесплатный информационный документ о датчиках температуры Pt100, щелкнув изображение ниже:

           

Другие сообщения в блогах, связанные с температурой

вы можете найти эти другие сообщения в блоге интересными:

• Термопары холодная (эталонная) Компенсация соединения
• ТЕМПЕРТАНИЕ И ТЕМПЕРТАНСКИЙ БУЛЕТА Преобразователь температуры RTD HART
• Погрешность измерения: погрешность калибровки для манекенов — Часть 1

 

Продукты для калибровки температуры Beamex

Ознакомьтесь с новым калибратором температуры Beamex MC6-T. Идеальный инструмент для калибровки датчика Pt100 и многого другого. Нажмите на картинку ниже, чтобы узнать больше:

 

Пожалуйста, проверьте, какие другие продукты для калибровки температуры предлагает Beamex, нажав кнопку ниже:

 

И, наконец, спасибо, Тони!

И, наконец, отдельное спасибо  Г-н Тони Алатало , руководитель нашей аккредитованной лаборатории калибровки температуры на заводе Beamex. Тони предоставил много помощи и подробной информации для этого сообщения в блоге.

 

Наконец-то подписывайтесь!

Если вам нравятся эти статьи, подпишитесь на этот блог, введя свой адрес электронной почты в поле «Подписаться» в правом верхнем углу страницы. Вы будете уведомлены по электронной почте, когда появятся новые статьи.

 

 

Какой датчик: Pt100, Pt1000 или NTC?

Роланд Сакс

В частности, в машиностроительной промышленности меня часто спрашивают, какой измерительный элемент им подходит. Именно поэтому я хочу объяснить в этой статье различия между наиболее часто используемыми датчиками Pt100, Pt1000 и NTC. Более подробно о менее используемых измерительных элементах Ni1000 и датчиках KTY я расскажу в сравнении в конце этой статьи.

Области применения Pt100, Pt1000 и NTC

Термометры сопротивления на основе Pt100, Pt1000 (положительный температурный коэффициент PTC) и NTC (отрицательный температурный коэффициент) используются повсеместно в промышленных измерениях температуры, где измеряются низкие и средние температуры . В обрабатывающей промышленности почти исключительно используются датчики Pt100 и Pt1000. Однако в машиностроении часто используется NTC – не в последнюю очередь из соображений экономии. Поскольку датчики Pt100 и Pt1000 изготавливаются по тонкопленочной технологии, содержание платины может быть сведено к минимуму. В результате разница в цене по сравнению с NTC может быть уменьшена до такой степени, что переход с NTC на Pt100 или Pt1000 станет интересным для средних объемов. Тем более, что платиновые измерительные резисторы имеют значительные преимущества по сравнению с отрицательными температурными коэффициентами.

Преимущества и недостатки различных датчиков

Преимущество платиновых элементов Pt100 и Pt1000 состоит в том, что они соответствуют международным стандартам (IEC 751 / DIN EN 60 751). Стандартизация полупроводниковых элементов, таких как NTC, невозможна из-за специфических для материала и производства критериев. По этой причине их взаимозаменяемость ограничена. Другими преимуществами платиновых элементов являются: лучшая долговременная стабильность и лучшее поведение при температурных циклах, более широкий диапазон температур, а также высокая точность и линейность измерений. Высокая точность измерения и линейность также возможны с NTC, но только в очень ограниченном диапазоне температур. В то время как тонкопленочные датчики Pt100 и Pt1000 подходят для температур до 500°C, стандартные датчики NTC можно использовать для температур до прибл. 150°С.

Влияние линии питания на измеренное значение

Сопротивление провода влияет на измеренное значение 2-проводных датчиков температуры и должно учитываться. Для медного кабеля с поперечным сечением 0,22 мм2 применяется следующее ориентировочное значение: 0,162 Ом/м → 0,42 °C/м для Pt100. В качестве альтернативы можно выбрать версию с датчиком Pt1000, при котором влияние питающей линии (при 0,04 °C/м) меньше в 10 раз. Влияние сопротивления вывода по сравнению с базовым сопротивлением R25 для NTC измерительный элемент гораздо менее заметен. Из-за наклонной характеристической кривой NTC влияние более высоких температур непропорционально возрастает в случае более высоких температур.

Заключение

В случае больших количеств использование датчиков NTC по-прежнему оправдано по соображениям стоимости. Для небольших и средних партий я рекомендую использовать платиновый измерительный резистор. Использование Pt1000, изготовленного по тонкопленочной технологии, является идеальным компромиссом между стоимостью, с одной стороны, и точностью измерения, с другой. В следующей таблице я собрал для вас обзор сильных и слабых сторон различных измерительных элементов:

Сильные и слабые стороны различных датчиков	НТЦ	Pt100	PT1000	Ni1000	КТУ
Диапазон температур	–	++	++	+	–
Точность	–	++	++	+ 909:50	–
Линейность	–	++	++	+	++
Долговременная стабильность	+	++	++	++	+
Международные стандарты	–	++	++	+	–
Температурная чувствительность (dR/dT)	++	–	+	+	+
Влияние линии подачи	++	–	+	+	+

Кривые характеристик Pt100, Pt1000, NTC, KTY и Ni1000

Кривые характеристик различных измерительных элементов можно увидеть в следующем обзоре:

Характеристики различных датчиков

 

Примечание
Наши датчики температуры для машиностроительной промышленности доступны со всеми распространенными измерительными элементами. Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте WIKA.

Узнайте больше о функциональности термометров сопротивления с датчиками Pt100 и Pt1000 в следующем видео:0203 Термометр сопротивления

Температура

Термопара

---

Оставить комментарий

© 2023 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG

pt-100%20385%203проволока, техническое описание и примечания по применению

org/Product”> org/Product”> org/Product”> org/Product”> org/Product”> org/Product”> org/Product”> org/Product”>

Каталог, техническое описание	MFG и тип	ПДФ	Ярлыки для документов
ОБ35 Реферат: gsd-файл pilz plc Profinet PSSu PILZ FB215 PILZ pn 421-1BL01-0AA0 siemens s7 cpu 224 siemens s7 plc FB149 Pilz Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	2010нетто ОБ35 gsd-файл компании pilz plc Profinet PSSu PILZ FB215 ПИЛЗ пн 421-1БЛ01-0АА0 сименс s7 процессор 224 сименс с7 плк ФБ149Пильц
Profibus PSSu PILZ Реферат: gsd файл pilz plc Profinet PSSu PILZ siemens s7 plc 2DO2 PILZ pn 312043 OB35 PILZ pt-1 FB215 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
ПАС4000 Реферат: PSS4000 pilz lifo Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	PAS4000 PAS4000 PSS4000 пильз жизнь 909:50
пилз пс 3000 Реферат: руководство по безопасности pilz PSS 3075 pilz PSS Pilz GmbH PSS 3075-3 руководство pilz Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	420Электронная почта: плиз пс 3000 пильз руководство по безопасности ПСС 3075 пилз ПСС Пильц ГмбХ ПСС 3075-3 пилз руководство
кодис Резюме: Pilz ОШИБКА PILZ pid 420 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
psen sl-1.0p Резюме: PSS 4000 pilz Оценка ошибок PSS PAS4000 pilz psenslock pilz Блок-схема pilz Неисправности PSS Pilz PSEN Pilz PSEN S3 PSEN SL Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	ПАС4000, псен sl-1.0p ПСС 4000 оценка ошибок pilz PSS PAS4000 пилз псенлок блок-схема пилз pilz PSS Неисправности Пилз ПСЕН Пилз PSEN S3 ПСЕН СЛ 909:50
пильз м1п Резюме: PILZ PNOZmulti конфигуратор 9 PILZ pnoz m1p pnoz m1p PNOZmulti Pilz PILZ PNOZmulti конфигуратор 9 руководство PILZ pt-1 руководство по безопасности PNOZ m1p rs232 серийный номер Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
Profibus PSSu PILZ Реферат: Profibus pilz gsd файл pilz plc 6ES7414-2XG03-0AB0 S7-414-2DP Pt392 pilz pss 3000 Siemens STEP7 Pilz modbus tcp simatic s7 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
ПСС4000 Резюме: PAS4000 modbus PAS4000 PSS 4000 pilz modbus Pmi326 100146 plc проектов ModRTU-32 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	PAS4000 238Электронная почта: PSS4000 PAS4000 модуль шины PAS4000 ПСС 4000 пильз модбус PMI326 100146 проекты ПЛС МодРТУ-32
pilz Оценка ошибки PSS Реферат: PAS4000 Pilz pilz PSS Faults pssu h plc1 fs sn sd ea57 PSS 4000 pilz manual pilz Блок-схема PSS pilz Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	ПАС4000, оценка ошибок pilz PSS PAS4000 Пильц pilz PSS Неисправности pssu h plc1 fs sn sd еа57 ПСС 4000 пилз руководство пилз ПСС блок-схема пилз
ПАС4000 Реферат: Pilz PSEN S3 pilz PSS pilz PSS оценка ошибок Pilz pilz PSS Faults PSENopt Pilz PSEN 588-EN-xx 317-xx Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	ПАС4000, PAS4000 Пилз PSEN S3 пилз ПСС оценка ошибок pilz PSS Пильц pilz PSS Неисправности PSENopt Пилз ПСЕН 588-EN-хх 317-хх
317-хх Реферат: PAS4000 Pilz PSEN S3 Pilz PSS4000 PSS 4000 руководство по технике безопасности pilz PSS pilz Safety plc pilz PSS Неисправности Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF 909:50	ПАС4000, 317-хх PAS4000 Пилз PSEN S3 Пильц PSS4000 ПСС 4000 руководство по безопасности пилз ПСС пилз безопасность plc pilz PSS Неисправности
Profibus PSSu PILZ Реферат: пилз rs485 PSS4000 PLC siemens s7 plc руководство pilz последовательный кабель profibus dp rs232 siemens S7 224 10-01378 pilz siemens s7 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	РС232, РС485 ПСС4000, Profibus PSSu PILZ пильз 485 рупий PSS4000 ПЛК siemens s7 plc руководство серийный кабель пилз profibus dp rs232 сименс S7 224 10-01378 пильз сименс с7 909:50
список ошибок pilz PSS Реферат: allen bradley 5572 Allen Bradley PLC pss pilz cpu 3 список ошибок pss pilz cpu 3 ошибка pilz список ошибок pilz список ошибок PSSu 1756-DNB код ошибки pilz Allen-Bradley 1756-DNB Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
список ошибок pilz PSS Резюме: список ошибок pilz PSS 3000 Profibus PSSu PILZ список ошибок pilz список ошибок pilz PSSu PSSu E F PS руководство по эксплуатации pilz PSS 3000 CANalyzer CANALYZER 5.1 pilz pss 3000 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
17-371350Z Резюме: 17-040350 17-381352Z 17-09035W 17-411231Z 17-411230Z 17-401230Z 17-371455Z 17-371451Z 31945 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
ПИЛЗ ПНОЗ МУЛЬТИ Резюме: EN13849-1 датчик инкрементальный энкодер pnoz multi pnoz 1 MTTF блок-схема PNOZ pilz DSASW0032732 PILZ “pnoz 2.1” кодировщик принтера Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
EI – 28 ТРАНСФОРМАТОР Реферат: ЭИ – 33 ТРАНСФОРМАТОР ЭИ 28 трансформатор 2х24 трансформатор 220 ЭИ 33 трансформатор ЭИ – 33 СА ТРАНСФОРМЕР ЭИ 42/14,8 ЭИ 42/14.8 ПТ_30 МЭК 61558 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	61558-2 дюйма ЭИ – 28 ТРАНСФОРМАТОР ЭИ – 33 ТРАНСФОРМАТОР Трансформатор ЭИ 28 2х24 трансформатор 220 Трансформатор ЭИ 33 ЭИ – 33 СА ТРАНСФОРМАТОР ЭИ 42/14,8 ЭИ 42/14.8 PT_30 МЭК 61558 909:50
VDE 0551 EN 60 742 Реферат: PT131 PT 13/1/pc50a Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	VDE30 VDE 0551 EN 60 742 PT131 ПТ 13/1/пк50а
фи03 Резюме: PT66 tps607 TPS608A TPS603A TPS604 TPS605 TPS606 TPS607A Ph207 Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	ТПС603А ПТ-55 ТПС604 ПТ-56 ТПС605 ПТ-57 ТПС605И ТПС606 ПТ-91 ПТ-92 фи03 ПТ66 тпс607 ТПС608А ТПС603А ТПС604 ТПС605 ТПС606 ТПС607А Ph207
Блок VDE 0551 EN 60 742 Резюме: VDE 0551 EN 60 742 VDE 0551 t 60 e 3122-X трансформатор для печатных плат тип силового трансформатора E pt 100 M 222 PT131 трансформатор vde 0551 Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF
2003 – предохранители типа Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
0001.2511 Аннотация: SEV 1011 EN 60286-1 0001.25 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
PT36 Аннотация: PT4110 PT493 PT361 PT361F PT370 PT371 PT372 PT380 PT380F Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	PT361 ПТ-31 PT361F PT370 PT371 PT372 ПТ-32 PT380 PT380F ПТ36 PT4110 PT493 PT361 PT361F PT370 PT371 PT372 PT380 PT380F
семикрон 26Б3 Реферат: трансформатор пт 14к2 27б4 ​​27а5 пт26н3 14и3 25м5 25Э33 27б3 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	500 В переменного тока 3200 В переменного тока. МЭК60664-1. UL94В-0. ПТ-27 семикрон 26Б3 трансформатор пт 14к2 27б4 27а5 пт26н3 14и3 25м5 25Э33 27б3

Предыдущий 1 2 3 . .. 23 24 25 Далее

Температурный коэффициент, точность | Определения для термосопротивлений

Температурный коэффициент (альфа)

Температурный коэффициент или альфа — это термин, обозначающий среднее соотношение сопротивления и температуры термометра сопротивления в диапазоне температур 0–100 °C, и выражается в виде Ом/Ом/ 0°С. Формула для определения Альфы:

А =	Р(100°С) – Р(0°С)
	100R (0°C)

Типичные температурные коэффициенты:

.003926	(чистота 99,999 % — лабораторная чистота)
.00320	(МИЛ-Т-24388)
.00391 .003915 .003902	Иногда их называют американскими стандартами, хотя стандартов не существует. 909:50
.003850	Стандарт DIN 43760 – широко используется в промышленности. Б.С. 1904:1964

Примечание. Стандарт SAMA RC21-4-1966 имеет температурный коэффициент 0,003923. Элемент SAMA 100 Ом (номинальное значение) имеет сопротивление всего 98,129 Ом при 0°C. Этот элемент широко используется, и его не следует путать с более часто используемыми элементами, имеющими сопротивление 100 Ом при 0°C.

Никель	Медь 909:50	Никель/железо
.00672	.00427	(Балко)
.00618		.00519

Платина является наиболее часто используемым материалом в датчиках RTD. Другие материалы используются там, где выгодно более высокое изменение сопротивления или нелинейность их кривых.

Становится очевидным, что, поскольку Альфа представляет собой значение, полученное с использованием переменных R(0°C) и R(100°C), упомянутые выше Альфы не являются абсолютными значениями. Однако они обычно служат адекватными спецификациями для стандартных элементов. .

Alpha служит неотъемлемым компонентом при разработке таблиц зависимости сопротивления от температуры. Таблица R/T для платиновых датчиков, опубликованная в конце этого каталога, была разработана с использованием уравнения Callendar-Van Dusen, которое корректирует отклонение от линейности при температурах, отличных от 0-100°C, как указано Alpha.

Уравнение Callendar-Van Dusen

Где:
T = температура (°C)
R = сопротивление при температуре T
R ₀  = сопротивление при 0°C

α = константа (см. формулу выше)
δ = константа (типичное значение 1,5)
β = константа (типичное значение 0,11 для температур ниже 0°C; значение равно нулю для температур выше 0°C)
полезная форма это уравнение для расчета сопротивления при заданной температуре при температуре 0°C и выше: температура T
R _O , T, a и d определяются в первом уравнении.

Точность – взаимозаменяемость

Термины точность и взаимозаменяемость используются совместно при рассмотрении точности RTD. Факторами, влияющими на точность измерения RTD, за исключением точности считывающего прибора, являются отношение «исходного» датчика к кривой зависимости сопротивления от температуры по сравнению с предполагаемой кривой (таблица зависимости сопротивления от температуры) и любое старение или другие воздействия окружающей среды на датчик.

Невозможно изготовить в серийном производстве датчики, которые будут придерживаться расчетного значения их сопротивления в зависимости от температуры, приведенного в таблицах. Есть три термина, которые следует рассмотреть, чтобы понять, почему. Их:

Пропорциональная ошибка —
Ошибка, вызванная отклонением фактического температурного коэффициента датчика (альфа) от эталонного значения. Эта ошибка возникает из-за обычных производственных допусков при легировании материала датчика.

Ошибка настройки –
Ошибка, вызванная отклонением сопротивления при 0°C от эталонных значений. Например, стандартный допуск при 0°C для платинового элемента сопротивлением 100 Ом составляет ± 0,12%. более широкий допуск ± 0,5% и более жесткий допуск ± 0,06% и ± 0,03% доступны, но они несколько дешевле и значительно дороже соответственно.

Внутренняя ошибка –
Просто сумма пропорциональных ошибок и ошибок настройки. Собственная ошибка элемента будет влиять на его отношение к опубликованной таблице сопротивления/температуры. Отклонения являются функцией температуры, и нельзя дать заявлений о точности, которые охватывают весь полезный диапазон датчика. Поэтому для кардинальных температур во всем диапазоне указывается «коэффициент взаимозаменяемости». Допуск взаимозаменяемости для платинового элемента сопротивлением 100 Ом (± 0,12%) показан в таблице ниже.

Температура	Допуск
С	± 0°С	± Ом
-. 200	1,3	0,56
-100	0,8	0,32
0	0,3	0,12
100	0,8	0,30
200	1,3	0,48
300	1,8	0,64
400	2,3	0,79
500	2,8	0,93
600	3,3	1,06
700	3,8	1,17

Примечание. Не все датчики можно использовать при всех указанных температурах. Допуски применимы до максимальной температуры данного датчика.

< Предыдущий

Далее >

В чем разница между RTD и PT100?

В чем разница между RTD и PT100?

Нет никакой разницы, что PT100 является версией RTD (резистивного датчика температуры).

Что такое RTD?

Датчик температуры сопротивления, также известный как RTD или термометр сопротивления, представляет собой тип датчика температуры. RTD состоит из чувствительного элемента, проводов для подключения чувствительного элемента к измерительному прибору и опоры для позиционирования чувствительного элемента в процессе.

Датчик PT100 является наиболее распространенным типом термометра сопротивления (RTD). Эти датчики широко используются во многих отраслях, в основном в лабораториях и промышленных процессах. Основная причина их использования связана с их стабильностью и точностью. Это превосходные измерительные приборы, обеспечивающие уверенность в воспроизводимости результатов. Будьте уверены, что вы получите одинаковые результаты для каждого показания температуры. >РДТ делятся на промышленные и общего назначения. Каждый тип доступен как PT100, PT250, PT500 и PT1000. (« Pt ” — это — символ платины, «100» — сопротивление в омах при 0 °C). определяется как электрическое сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в один вольт, приложенная к этим точкам, создает в проводнике ток в один ампер, причем проводник не является местом действия какой-либо электродвижущей силы. … Это так называемые линейные резисторы.

Как работают RTD?

 

Термометры сопротивления предназначены для обеспечения точных и воспроизводимых характеристик зависимости температуры от сопротивления. Тип материала, используемого в конструкции RTD, определяет пределы температуры, которой может подвергаться RTD. Чувствительный элемент в RTD представляет собой электрический резистор, значение сопротивления которого изменяется при изменении температуры. Изменение сопротивления в зависимости от температуры происходит с предсказуемой скоростью и может быть измерено для определения температуры технологического материала.

Чувствительный элемент в RTD обычно содержит либо катушку провода, либо подложку с вытравленной пленкой платины. Использование удлинительных проводов, прикрепленных к передающему элементу, позволяет измерять электрическое сопротивление на расстоянии от измеряемого процесса или материала. В защитной оболочке (обычно из нержавеющей стали) находится чувствительный элемент. Обычно предпочтительным материалом для RTD является платина, поскольку она обеспечивает более широкий диапазон температур и является более стабильным материалом. Никель и медь также могут использоваться в конструкции RTD, если требуется более низкий диапазон температур. Таблица 1. Укажите диапазоны рабочих температур для каждого материала.

Таблица 1: Материалы чувствительного элемента an d Температурные ограничения
Материал	Рабочий диапазон температур
Платина	от -200°C до 850°C
Никель	от -100°C до 315°C
Медь	от -75°C до 150°C

Тип изоляции проводов, используемой в RTD, также влияет на температуру, которой может подвергаться RTD. Таблица 2А. относится к наиболее часто используемым проводам и изоляционным материалам и их предельным температурам. Таблица 2Б. относится к проводам, которые соединяют чувствительный элемент с контрольным прибором или считыванием и ограничениями температуры. Типичные варианты изоляции проводов включают никель, никелевые сплавы, луженую медь, посеребренную медь или никелированную медь.

Таблица 2A: Пределы температуры соединительного провода — конструкция
Провода / изоляционные материалы	Максимальная рабочая температура
Никелированная медь/ТФЭ Тефлоновая изоляция	250°С
Сплошная никелевая проволока	650 или С
Одножильный медный провод	300 или С
Таблица 2B: Пределы температуры соединительного провода — удлинитель
Провода / изоляционные материалы	Максимальная рабочая температура
Луженая медь/ПВХ-изоляция	105°С
Посеребренная медь/FEP Тефлоновая изоляция	205°С
Посеребренная медь/ТФЭ Тефлоновая изоляция	250°С
Никелированная медь/ТФЭ Тефлоновая изоляция 909:50	250°С
Никелированная медь/изоляция из стекловолокна	480°С

 

Для создания РДТ чаще всего используются два метода. Наиболее распространенным является помещение элемента RTD и присоединенных проводов в металлическую трубку с закрытым концом. Трубка заполняется материалом, поглощающим вибрацию и/или теплоносителем, в большинстве случаев порошком оксида алюминия, и герметизируется на открытом конце силиконом, эпоксидной смолой или керамическим клеем.

Альтернативным методом строительства является использование кабеля с минеральной изоляцией и металлической оболочкой (MIMS). Элемент RTD вставляется в просверленное отверстие и прикрепляется к никелевым или медным проводам, изолированным оксидом магния (MgO). Конец также изолирован MgO и заварен. Другой конец имеет удлинительные провода, прикрепленные до герметизации.

После определения диапазона температур и области применения Pyrosales выберет наиболее подходящие материалы и метод изготовления RTD.

2-, 3- или 4-проводная конфигурация

2-проводная конструкция является наименее точной. Двухпроводные термометры сопротивления обычно используются с короткими проводами или там, где не требуется высокой точности.