0 Opmerkingen

1) Wat is een PT100?

A PT100 is platina Rbestaan Ttemperatuur Detector (RTD) waarvan de weerstand is 100 Ω bij 0 °C. Zijn weerstand lineair toeneemt met temperatuur, verstrekken Hoge nauwkeurigheid,, stabiliteit, En lage drift van −200 °C tot +600…850 °C (bereik is afhankelijk van het elementtype). Vergeleken met thermokoppels en thermistoren bieden PT100's een uitstekende balans precisie,, herhaalbaarheid, En robuustheid voor industriële en bouwtoepassingen.

2) Internationale normen en curven

  • Primaire standaard: IEC 60751 / EN 60751

    • Nominaal R₀ = 100Ω bij 0 °C

    • Temperatuurcoëfficiënt α = 0,00385 Ω/Ω/°C (Europese curve)

  • Verouderd/alternatief: α = 0,003916 (oudere Amerikaanse curve).

    • Winsen-standaard is IEC 60751 (α = 0,00385) tenzij anders aangegeven.

Callendar–Van Dusen equation (IEC 60751):

Voor 0…+850 °C:

R(T)=R0(1+AT+BT2)R(t) = R_0 left(1 + A t + B t^2 right)

Voor −200…0 °C:

R(T)=R0[1+AT+BT2+C(T−100)T3]R(t) = R_0 left[1 + A t + B t^2 + C(t-100)t^3 right]

met constanten:

A=3,9083×10−3,,B=−5.775×10−7,,C=−4.183×10−12A = 3,9083times10^{-3},quad B = -5,775times10^{-7},quad C = -4,183times10^{-12}

Referentiepunten (α = 0,00385):

  • 0 °C → 100,00 Ohm

  • 100 °C → ≈ 138,51 Ω

  • −100 °C → ≈ 60,26 Ω

3) Tolerantieklassen (uitwisselbaarheid)

Per IEC 60751 (typische foutengrenzen bij temperatuur T °C):

Klas Tolerantie (°C) Opmerkingen
AA ±(0,10 + 0,0017|t|) Hoogste standaardnauwkeurigheid; korter bereik
A ±(0,15 + 0,002|t|) Hoge nauwkeurigheid, gebruikelijk in proces/LAB
B ±(0,30 + 0,005|t|) Kosteneffectief, robuust
C ±(0,60 + 0,010|t|) Algemeen gebruik / breder bereik

Voorbeeld: Bij 100 °C, Klasse A ≈ ±(0,15 + 0,2) = ±0,35 °C; Klasse B ≈ ±0,80 °C.

4) Elementtypen en werkingsbereiken

Element Bouw Typisch bereik Pluspunten Overwegingen
Draadgewonden Platinadraad op keramische/glaskern −200…+600/850 °C Best stability & high-temp range Iets groter, hogere kosten
Dunne film (chip) Gesputterde Pt op keramisch substraat −50…+150/200 °C Compact, snelle respons, zuinig Smaller bereik, iets meer drift

5) Bedradingsmethoden: 2-, 3-, 4-draads

Methode Beschrijving Nauwkeurigheidsimpact Typisch gebruik
2-draads Sensor in serie met twee kabels Loodweerstand voegt fouten toe Korte leads, goedkope HVAC
3-draads Voegt een derde voorsprong toe compenseren gelijke loodweerstanden Industriestandaard voor veldbedrading PLC/DCS-ingangen; matige nauwkeurigheid
4-draads (Kelvin) Afzonderlijke stroom- en detectieparen Best nauwkeurigheid; lood-onafhankelijk Laboratoria, overdracht van voogdij, kalibratie-installaties

6) Electrical Excitation & Self-Heating

  • Gebruik constante stroom opwinding (typ. 00,1–1,0 mA) of ratiometrische brug.

  • Zelfverwarmend: ∆T ≈ P × (K/W) waar P = I²R.

    • Typische zelfopwarmingscoëfficiënten: 00,05–0,4 K/mW (afhankelijk van medium en flow).

  • Minimaliseer fouten door: lage bekrachtigingsstroom, gepulseerd/duty-cycled meting en goede thermische koppeling met het medium.

7) Response Time & Mechanics

  • Reactietijd (t₀.₉): functie van diameter van de schede,, stroomsnelheid, En installatie.

    • Voorbeeld: een punt van 3 mm kan in bewegend water reiken t₀.₉ ≈ 3–8 s; in stilstaande lucht aanzienlijk langer.

  • Schede materialen: RVS304/316L,, Inconel, PTFE-gecoat tegen corrosieve stoffen.

  • Sondediameters: 3 mm / 4,5 mm / 6 mm / 8 mm gewoon.

  • Bescherming tegen binnendringen: tot IP65–IP68 met de juiste potting en kabelwartels.

8) Typische PT100-weerstandstabel (α = 0,00385)

°C Oh °C Oh °C Oh
−50 80.31 0 100,00 50 119.40
−25 90.19 25 109,73 75 129.07
−10 95.48 40 115,54 100 138,51

(Indicatief; gebruik CVD-vergelijkingen voor nauwkeurige berekeningen of vraag Winsen-opzoektabellen aan.)

9) PT100 versus thermokoppel versus thermistor

Attribuut PT100 (RTD) Thermokoppel (bijv. Type K) NTC-thermistor
Nauwkeurigheid Hoog (Klasse A/B) Matig (vereist CJC) Hoog nabij instelpunt
Stabiliteit/drift Uitstekend Goed-matig Matig (veroudering)
Bereik −200…+600/850 °C Tot 1200–1300 °C Smal (typisch −40…+150 °C)
Lineariteit Goed Eerlijk Niet-lineair (steil)
Signaalniveau 0–300 Ω (vereist conditionering) μV-niveau (vereist versterker/CJC) kΩ–Ω (eenvoudige deler)
Bedrading 2/3/4-draads 2-draads speciale legeringen 2-draads
Beste voor Precisie, stabiliteit Hoge temperatuur, robuust Kosten, snelle lokale detectie

10) Transmitters & Interfaces

  • Hoofd-/railzenders: Converteer PT100 naar 4–20 mA (2-draads lus),, 0–10 V, of digitaal (HART/Modbus/IO-Link).

  • Direct naar PLC: Veel PLC/DCS AI-kaarten accepteren dit 3-/4-draads PT100 met linearisatie per IEC 60751.

  • Winsen-opties: Compacte sondes met geïntegreerde 4–20 mA of RS-485/Modbus RTU, configureerbaar bereik (bijv. −50…+150 °C,, 0…+200 °C).

11) Beste praktijken voor installatie

  • Dompellengte: ≥ 10× sondediameter (of 5× met tipgevoelige ontwerpen) om de steelgeleidingsfout te verminderen.

  • Thermowells: Gebruik voor druk/corrosief media en eenvoudig onderhoud; selecteer op ASME PTC 19.3 wekfrequentie, indien van toepassing.

  • Thermische verbinding: Aanbrengen in droge putten/blokken en oppervlaktesensoren om de koppeling te verbeteren.

  • Kabelgeleiding: Afgeschermde getwiste paren; vermijd VFD's/EMI-bronnen; verbindingsscherm aan één uiteinde.

  • Milieuafdichting: Kiezen IP67+ voor afspoelen; oppotten/trekontlasting om het binnendringen van vocht te voorkomen.

12) Calibration & Verification

  • Veldcontrole: IJsbad bij 0 °C (gedestilleerd water + gemalen ijs; zorg ervoor dat er geen drijvende waterfilm aanwezig is).

  • Laboratoriumkalibratie: Droogput of vloeistofbad bij 2–3 punten (bijv. 0 °C, 100 °C, middenschaal), herleidbaar tot ITS-90.

  • Documentatie: Dossier zoals gevonden/als-links, lusstroom op punten, omgevingsomstandigheden en sondeserienummers.

  • Intervallen: 6–24 maanden, afhankelijk van de kritiekheid en de omgeving.

13) Common Sources of Error & Mitigation

  • Loodweerstand: Gebruik 3- of 4-draads; match kabels in 3-draadssystemen.

  • Zelfverhitting: Lagere excitatiestroom; zorg voor stroming rond de punt.

  • Stamgeleiding: Vergroot de onderdompelingsdiepte; gebruik veerbelaste tips in thermowells.

  • Binnendringend vocht: IP-gecertificeerde assemblages, ingegoten overgangen, goede wartels.

  • EMI/aardlussen: Eénpuntsaarding, afgeschermde kabel, geïsoleerde zenders.

  • Mechanische spanning: Vermijd scherpe bochten; gebruik trekontlastingen; selecteer waar nodig flexibele mineraalgeïsoleerde (MI) kabel.

14) Selectiegids

  1. Temperatuurbereik (bijv. −50…+150 °C; −200…+400 °C).

  2. Tolerantie klasse (A / A / B) En elementtype (draadgewonden versus dunne film).

  3. Bedrading (2/3/4-draads) en kabeltype/lengte (PVC, PTFE, siliconen, gevlochten).

  4. Mechanisch: schede materiaal (316L/Inconel), diameter (3/6/8 mm), lengte,, proces aansluiting (NPT/G/BSP, sanitaire tri-clamp, bajonet).

  5. Ingress-beoordeling (IP65–IP68) en trillingen vereisten.

  6. Zender (geen / 4–20 mA / 0–10 V / RS-485 Modbus / IO-Link), stroom En uitvoerschaling.

  7. Naleving (RoHS, REACH, CE/UKCA; FDA/3-A voor sanitair).

  8. Documentatie (cal certificaat, materiaalcertificaten, bedradingsschema, protocol).

15) Uitgewerkt voorbeeld (100 °C-controle)

Met behulp van IEC 60751, R(100 °C) voor PT100 (α=0,00385):

R(100)=100×(1+A⋅100+B⋅1002)≈100×(1+0.39083−0.005775)≈138,51 OhR(100) = 100 times (1 + Acdot100 + Bcdot100^2) circa 100 times (1 + 0,39083 – 0,005775) circa mathbf{138,51 Omega}

Als uw uitlezing aangeeft 138,0 Ohm bij een echt bad van 100 °C wordt de aangegeven fout is ≈ −0,51 Ω → ≈ −0,37 °C dichtbij 100 °C (met lokale helling ≈ 0,385 Ω/°C).

16) Veelgestelde vragen

Vraag 1: Kan ik een PT100 vervangen door een PT1000?
A: PT1000 (1000 Ω bij 0 °C) vermindert bedradingsfouten in 2-draadssystemen. Zorg ervoor dat uw instrument ondersteunt PT1000 schaling en CVD-coëfficiënten.

Vraag 2: Welke bekrachtigingsstroom moet ik gebruiken?
A: 00,1–1,0 mA is typisch. Een hogere stroom verbetert de SNR, maar neemt toe zelfverwarmend—balans voor je medium en flow.

Vraag 3: Hoe sluit ik een 3-draads PT100 aan?
A: Twee kabels aan de ene kant van het element, één aan de andere kant. Het instrument meet en compenseert het gemiddelde van de twee kabels aan dezelfde kant (aangenomen dat de weerstand gelijk is).

Vraag 4: Heb ik een thermowell nodig?
A: Gebruik thermowells voor druk, stroming, corrosieve stoffen of frequente verwijdering. Directe onderdompeling levert een snellere respons op als de omstandigheden dit toelaten.

Vraag 5: Hoe vaak moet ik kalibreren?
A: 6–24 maanden gebaseerd op kriticiteit en omgeving. Hoogwaardige processen, audits of regelgevingsregimes kunnen dit vereisen jaarlijks of halfjaarlijks cheques.

Contact Winsen

Vertel ons uw temperatuurbereik, klasse, bedrading, mechanische interface en uitgangstype. Onze ingenieurs zullen een voorstel doen PT100-oplossing met tekeningen, datasheets en doorlooptijd passend bij uw projectplanning.

Auteur

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *