Pt100, Pt1000 o NTC – qual è l’elemento di misura adeguato?

Dal settore dei costruttori di macchine riceviamo spesso la domanda su quale sia l’elemento di misura della temperatura adeguato alle loro applicazioni. Ecco perché è utile spiegare in questo articolo le differenze tra le termoresistenze più comunemente utilizzate Pt100, Pt1000 e le sonde NTC. Entreremo maggiormente in dettaglio sulle termoresistenze Ni1000 e KTY meno utilizzate al termine dell’articolo, nella tabella di confronto.

Pt100, Pt1000 o NTC?

Le termoresistenze realizzate sulla base di Pt100, Pt1000 (coefficiente di temperatura positivo PTC) e NTC (coefficiente di temperatura negativo) sono ampiamente utilizzate nella misura di temperatura industriale laddove occorra misurare bassi e medi campi di temperatura. Nell’industria di processo sono quasi esclusivamente utilizzati gli elementi di misura Pt100 e Pt1000, mentre gli NTC (non da ultimo per motivi di costo) sono spesso utilizzati nel settore dei costruttori di macchine. Siccome anche il sensore Pt100 e il sensore Pt1000 vengono realizzati secondo le tecnologia a film sottile, il contenuto di platino può essere ridotto al minimo. Il risultato è che la differenza di prezzo, soprattutto se confrontata con le NTC, potrebbe essere ridotta a tal punto che il passaggio da NTC a un sensore Pt100 e sensore Pt1000 diventi interessante nel caso di medi quantitativi, tanto più che le resistenze di misura al platino offrono vantaggi significativi rispetto ai coefficienti di temperatura negativi.

Vantaggi e svantaggi dei diversi elementi di misura

Gli elementi in platino del sensore Pt100 e del sensore Pt1000 sono in accordo alle normative internazionali (IEC 751 / DIN EN 60 751). A causa di criteri specifici non è possibile una standardizzazione dei semiconduttori come gli NTC. Per questo motivo la loro intercambiabilità è limitata. Ulteriori vantaggi degli elementi in platino sono: migliore stabilità a lungo termine e migliore adattamento ai cicli termici, un campo di temperatura esteso così come un elevata precisione e linearità di misura. Sono anche possibili elevata precisione e linearità di misura, ma solo per un campo di temperatura molto limitato. Mentre la tecnologia a film sottile di un sensore Pt100 e un sensore Pt1000 è adatta per temperature fino a 500°C, le sonde NTC standard possono essere utilizzate per temperature fino ad un massimo di circa 150°C.

Influenza dell’alimentazione

L’impedenza dovuta ai conduttori influenza il valore misurato dei sensori di temperatura a 2 fili e deve essere pertanto considerata. Nel caso di cavi in rame con una sezione di 0,22 mm2 si applica il seguente valore guida: 0,162 Ω/m → 0.42 °C/m per Pt100. In alternativa è possibile scegliere una versione con sensore Pt1000 la cui influenza dell’alimentazione (a 0,04 °C/m) sia più piccola di un fattore 10. L’influenza dell’impedenza, se confrontata con la resistenza di base R24 per un elemento di misura NTC è molto meno evidente. Per via della curva caratteristica di una sonda NTC, l’influenza alle temperature più elevate aumenta in modo non proporzionale.

Conclusioni

Per ragioni di costi l’utilizzo di resistenze di misura NTC è ancora giustificato in caso di grandi quantità. Per lotti di piccole o medie quantità si raccomanda l’utilizzo di resistenze di misura al platino. L’utilizzo di una Pt1000 costruita con la tecnologia a film sottile si rivela come un prefetto compromesso tra costi, da un lato, e precisione di misura, dall’altro. Nella tabella seguente è possibile osservare i punti di forza e di debolezza dei diversi elementi di misura:

Nota
Le nostre sonde di temperatura per il settore dei costruttori di macchine sono disponibili con tutti i più comuni elementi di misura. Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito WIKA. La seguente immagine mostra le curve caratteristiche dei diversi elementi di misura: