0 Comentarii

1) Ce este un PT100?

O PT100 este o platină Rexistenţă Ttemperatură D.etector (RTD) a cărui rezistență este 100 Ω la 0 °C. Rezistența sa crește liniar cu temperatura, oferind precizie ridicată, stabilitate, și deriva redusa din −200 °C până la +600…850 °C (intervalul depinde de tipul elementului). În comparație cu termocuplurile și termistorii, PT100-urile oferă un echilibru excelent precizie, repetabilitate, și asprimea pentru aplicații industriale și de construcții.

2) Standarde și curbe internaționale

  • Standard primar: IEC 60751 / EN 60751

    • Nominal R₀ = 100 Ω la 0 °C

    • Coeficient de temperatură α = 0,00385 Ω/Ω/°C (curba europeana)

  • Moștenire/alternativă: a = 0,003916 (curba mai veche a SUA).

    • Winsen implicit este IEC 60751 (α = 0,00385) dacă nu se specifică altfel.

Ecuația Callendar–Van Dusen (IEC 60751):

Pentru 0…+850 °C:

R(t)=R0(1+Ot+Bt2)R(t) = R_0 left(1 + A t + B t^2 right)

Pentru −200…0 °C:

R(t)=R0[1+Ot+Bt2+C.(t-100)t3]R(t) = R_0 left[1 + A t + B t^2 + C(t-100)t^3 right]

cu constante:

O=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}

Puncte de referință (α = 0,00385):

  • 0 °C → 100,00 Ω

  • 100 °C → ≈ 138,51 Ω

  • −100 °C → ≈ 60,26 Ω

3) Clase de toleranță (interschimbabilitate)

Pe IEC 60751 (limite tipice de eroare la temperatură t în °C):

Clasă Toleranță (°C) Note
AA ±(0,10 + 0,0017|t|) Cea mai înaltă precizie standard; raza mai scurta
O ±(0,15 + 0,002|t|) Precizie ridicată, comună în proces/LAB
B ±(0,30 + 0,005|t|) Cost-eficient, robust
C. ±(0,60 + 0,010|t|) Scop general/gamă mai largă

Exemplu: La 100 °C, Clasa A ≈ ±(0,15 + 0,2) = ±0,35 °C; Clasa B ≈ ±0,80 °C.

4) Tipuri de elemente și intervale de funcționare

Element Constructii Gama tipică Pro Considerații
Sârmă înfăşurată Sârmă de platină pe miez ceramic/sticlă −200…+600/850 °C Best stability & high-temp range Puțin mai mare, cost mai mare
Film subțire (cip) Pt pulverizat pe substrat ceramic −50…+150/200 °C Compact, răspuns rapid, economic Gamă mai îngustă, mai multă deriva

5) Metode de cablare: 2, 3, 4 fire

Metodă Descriere Impactul preciziei Utilizare tipică
2 fire Senzor în serie cu două cabluri Rezistența plumbului adaugă eroare Linii scurte, HVAC la preț redus
3 fire Adaugă un al treilea lead la compensa rezistențe egale de plumb Standard industrial pentru cablare pe teren Intrări PLC/DCS; precizie moderată
4 fire (Kelvin) Separați perechile de curent și de sens Cel mai bun precizie; independent de plumb Laboratoare, transfer de custodie, instalații de calibrare

6) Electrical Excitation & Self-Heating

  • Utilizare curent constant excitație (tip. 0.1–1,0 mA) sau punte ratiometrică.

  • Autoincalzire: ∆T ≈ P × (K/W) unde P = I²R.

    • Coeficienți tipici de auto-încălzire: 00,05–0,4K/mW (depinde de mediu și debit).

  • Minimizați eroarea prin: curent de excitație scăzut, pulsat/duty-cycle măsurare și cuplare termică bună la mediu.

7) Response Time & Mechanics

  • Timp de răspuns (t₀.₉): functia de diametrul tecii, viteza curgerii, și instalare.

    • Exemplu: vârful de 3 mm în apă în mișcare poate ajunge t₀.₉ ≈ 3–8 s; în aer nemișcat mult mai mult timp.

  • Materiale teaca: SS304/316L, Inconel, acoperit cu PTFE pentru substanțe corozive.

  • Diametrele sondei: 3 mm / 4,5 mm / 6 mm / 8 mm comun.

  • Protecție la intrare: până la IP65–IP68 cu ghiveci și presetupe adecvate.

8) Tabel de rezistență tipic PT100 (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

(Indicativ; utilizați ecuații CVD pentru calcule precise sau solicitați tabele de căutare Winsen.)

9) PT100 vs termocuplu vs termistor

Atribut PT100 (RTD) Termocuplu (de exemplu, tip K) Termistor NTC
Precizie Ridicat (Clasa A/B) Moderat (necesită CJC) Mare aproape de punctul de referință
Stabilitate/Drift Excelent Bun – moderat Moderat (imbatranire)
Gamă −200…+600/850 °C Până la 1200–1300 °C Îngust (−40…+150 °C tipic)
Liniaritate Bun Corect Neliniar (abrupt)
Nivelul semnalului 0–300 Ω (necesită condiționare) Nivel μV (necesită amperi/CJC) kΩ–Ω (divizor simplu)
Cablaj 2/3/4 fire Aliaje speciale cu 2 fire 2 fire
Cel mai bun pentru Precizie, stabilitate Temperatură ridicată, robust Cost, detectare locală rapidă

10) Transmitters & Interfaces

  • Transmițătoare cap/șină: Convertiți PT100 în 4–20 mA (bucla cu 2 fire), 0-10 V, sau digital (HART/Modbus/IO-Link).

  • Direct la PLC: Multe carduri PLC/DCS AI acceptă PT100 cu 3/4 fire cu liniarizare per IEC 60751.

  • Opțiuni Winsen: Sonde compacte cu integrate 4-20 mA sau RS-485/Modbus RTU, interval configurabil (de ex., −50…+150 °C, 0…+200 °C).

11) Cele mai bune practici de instalare

  • Lungimea de imersie: ≥ 10× diametrul sondei (sau 5× cu modele sensibile la vârf) pentru a reduce eroarea de conducere a tijei.

  • Sonde termice: Utilizați pentru presiune/corozivă media și întreținere ușoară; selectați după ASME PTC 19.3 frecvența de trezire, acolo unde este cazul.

  • Compus termic: Aplicați în puțuri uscate/blocuri și senzori de suprafață pentru a îmbunătăți cuplarea.

  • Dirijarea cablurilor: Perechi răsucite ecranate; evitați sursele VFD/EMI; scut de legătură la un capăt.

  • Etanșarea mediului: Alege IP67+ pentru spălare; ghiveci/eliberare de tensiune pentru a preveni pătrunderea umezelii.

12) Calibration & Verification

  • Verificare pe teren: Baie cu gheață la 0 °C (apă distilată + gheață pisată; asigurați-vă că nu există peliculă de apă plutitoare).

  • Calibrare de laborator: Baie uscată sau lichidă la 2-3 puncte (de exemplu, 0 °C, 100 °C, la scară medie), urmăribile la ITS-90.

  • Documentare: Înregistra ca-a-găsit/ca-a-lasat, curent de buclă în puncte, condiții ambientale și seriale de sondă.

  • Intervale: 6-24 luni, în funcție de criticitate și mediu.

13) Common Sources of Error & Mitigation

  • Rezistenta la plumb: Utilizare 3 sau 4 fire; potriviți cablurile în sistemele cu 3 fire.

  • Autoincalzire: Curent de excitație mai mic; asigurați curgerea în jurul vârfului.

  • Conducerea tulpinii: Creșteți adâncimea de scufundare; utilizați vârfuri cu arc în sondele termice.

  • Intrarea de umiditate: Ansambluri cu rating IP, tranziții în ghivece, glande adecvate.

  • EMI/bucle de masă: Împământare într-un singur punct, cablu ecranat, transmițătoare izolate.

  • Tensiuni mecanice: Evitați curbele ascuțite; utilizați scule de tensiune; selectați cablu flexibil cu izolație minerală (MI) acolo unde este necesar.

14) Ghid de selecție

  1. Intervalul de temperatură (de exemplu, −50…+150 °C; −200…+400 °C).

  2. Clasa de toleranta (A/A/B) și tip de element (înfăşurat cu sârmă vs film subţire).

  3. Cablaj (2/3/4 fire) și tipul/lungimea cablului (PVC, PTFE, silicon, împletit).

  4. Mecanic: teaca material (316L/Inconel), diametru (3/6/8 mm), lungime, conexiunea la proces (NPT/G/BSP, tri-clemă sanitară, baionetă).

  5. Evaluare de intrare (IP65–IP68) și vibratie cerințe.

  6. Transmiţător (nici unul / 4-20 mA / 0–10 V / RS-485 Modbus / IO-Link), putere şi scalarea ieșirii.

  7. Conformitate (RoHS, REACH, CE/UKCA; FDA/3-A pentru sanitar).

  8. Documentare (cert cal, certificate materiale, schema electrică, protocol).

15) Exemplu lucrat (verificare 100 °C)

Folosind IEC 60751, R(100 °C) pentru PT100 (α=0,00385):

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

Dacă citirea dvs. arată 138,0 ohmi la o baie adevărată de 100 °C, the eroare indicată este ≈ −0,51 Ω → ≈ −0,37 °C aproape de 100 °C (folosind panta locală ≈ 0,385 Ω/°C).

16) Întrebări frecvente

Î1: Pot înlocui un PT100 cu un PT1000?
O: PT1000 (1000 Ω la 0 °C) reduce eroarea firului de plumb în sistemele cu 2 fire. Asigurați-vă că instrumentul dvs. suportă PT1000 coeficienții de scalare și CVD.

Î2: Ce curent de excitație ar trebui să folosesc?
O: 0.1–1,0 mA este tipic. Curentul mai mare îmbunătățește SNR, dar crește autoincalzire— echilibru pentru mediul și fluxul dvs.

Î3: Cum conectez un PT100 cu 3 fire?
O: Două fire pe o parte a elementului, unul pe cealaltă. Instrumentul masoara si compensează media celor două cabluri de aceeași parte (se presupune că rezistența este egală).

Î4: Am nevoie de o sondă termică?
O: Folosiți sonde termice pentru presiune, debit, corozivi sau îndepărtare frecventă. Imersia directă oferă un răspuns mai rapid dacă condițiile permit.

Î5: Cât de des ar trebui să calibrez?
O: 6-24 luni bazată pe criticitate și mediu. Procesele de mare valoare, auditurile sau regimurile de reglementare pot necesita anual sau semestriala verificări.

Contactați Winsen

Spune-ne al tău interval de temperatură, clasă, cablare, interfață mecanică și tip de ieșire. Inginerii noștri vor propune a Soluție PT100 cu desene, fișe de date și timp de livrare pentru a se potrivi cu programul proiectului.

Autor

Lasă un răspuns

Adresa dvs. de e -mail nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate *