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:
Punti di forza e debolezza dei diversi elementi di misura | NTC | Pt100 | PT1000 | Ni1000 | KTY |
Campo di temperatura | – | ++ | ++ | + | – |
Accuratezza | – | ++ | ++ | + | – |
Linearità | – | ++ | ++ | + | ++ |
Stabilità a lungo termine | + | ++ | ++ | ++ | + |
Conforme alle norme internazionali | – | ++ | ++ | + | – |
Sensibilità (dR/dT) | ++ | – | + | + | + |
Influenza dell’alimentazione | ++ | – | + | + | + |
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:
Ottima informazione.
Grazie.
Ottima informazione circa le sonde NTC & PTC.
Grazie.
Grazie per la vostra esaustiva e dettagliata informazione in merito.
Ciao vorrei sapere se esistono.sonde immuni all.disturbo causato dagli iltrasuoni
Buongiorno,
in linea generale possiamo dire che le nostre sonde di temperatura non hanno omologazioni nei confronti degli ultrasuoni. Tuttavia, non ci si aspetta una qualche influenza diretta sul funzionamento della sonda.
Premesso che è consigliabile effettuare qualche test applicativo, potremmo essere più precisi se conoscessimo l’applicazione specifica.
Ottima illustrazione, tabella e diagramma chiari.
Complimemti per l’articolo, moltp esaustivo.
Buongiorno dovrei misurare la temperatura di una vasca contenente acqua tra i 20 e 40 gradi che sonda mi consigliate ? Grazie
Buongiorno, per questa applicazione si potrebbe utilizzare una sonda modello TR40 con la parte sensibile dia. 6 mm lunga 300 mm e un cavo per il collegamento elettrico da 2000 mm di lunghezza
ho letto le sue spiegazioni , ma io desidererei sapere se, le sonde pt 1000 a prescindere dalla marca e dalla qualità , sono tutte uguali. la ringrazio anticipatamente se lei volesse togliermi questo dubbio.
Tutte le termoresistenze funzionano sulla base di alterare il proprio valore ohmico al variare della temperatura, al fine di misurare quest’ultima. I costruttori di sonde si basano su normative e design più conosciuti. Quindi la risposta è sì: se due costruttori diversi scelgono di costruire lo stesso sensore, con lo stesso numero di fili e classe di precisione, il funzionamento e precisione delle PT1000 sarà pressoché uguale. Per quanto riguarda la qualità, invece, questa sarà sempre relativa al materiale scelto e la bontà della costruzione
Buongiorno, vorrei sapere come posso trovare che tipo di sonda è in base ai valori di resistenza..se c’è una tabella generale che è possibile consultare o meno..ad esempio per una NTC con 811,5 ohm a 0c e 77,7 ohm a 50c
grazie
Buongiorno, la invito a consultare il seguente documento che potrà aiutarla a scegliere il sensore corretto.