Sonde Pt100 e Pt1000: fattori e differenze importanti

Molte industrie utilizzano le termoresistenze per misurare la temperatura e, la maggior parte di questi dispositivi, utilizza un sensore Pt100 o Pt1000. Questi due sensori di temperatura hanno caratteristiche simili, ma la loro differenza nella resistenza nominale determina quale sia la scelta ideale in bassa alla propria applicazione.

I rilevatori a resistenza di temperatura (RTD – Resistance temperature detectors), detti anche termoresistenze, sono noti dispositivi di misura della temperatura grazie alla loro affidabilità, accuratezza, versatilità, ripetibilità e facilità di installazione.

Il principio di base di una termoresistenza è che il suo sensore a filo, realizzato in un metallo con una resistenza elettrica nota, cambia il suo valore di resistenza quando la temperatura sale o scende. Sebbene le termoresistenze abbiano alcune limitazioni, tra cui una temperatura massima di misura di circa 600 ° C, nel complesso rappresentano la soluzione di misura della temperatura ideale per una moltitudine di processi.

Perché utilizzare un sensore al platino

I fili dell’elemento di misura di una termoresistenza possono essere realizzato in nichel, rame o tungsteno, ma il platino (Pt) è oggi di gran lunga il metallo più popolare utilizzato. È più costoso di altri materiali, ma il platino ha diverse caratteristiche che lo rendono particolarmente adatto per le misure di temperatura, tra cui:

• Relazione quasi lineare tra resistenza e temperatura
• Alta resistività (59 Ω / cmf rispetto a 36 Ω / cmf per il nichel)
• Resistenza elettrica non degradabile nel tempo
• Eccellente stabilità
• Ottima passività chimica
• Elevata resistenza alla contaminazione

Differenza tra Pt100 e Pt1000

Tra le termoresitenze in platino, le Pt100 e Pt1000 sono le più comuni. Le Pt100 hanno una resistenza nominale di 100 Ω al punto di fusione del ghiaccio (0 ° C). La resistenza nominale delle Pt1000 a 0 ° C è invece di 1.000 Ω. La linearità della curva caratteristica, il campo di temperatura operativo e il tempo di risposta sono gli stessi per entrambi. Anche il coefficiente di temperatura della resistenza è lo stesso.

Tuttavia, a causa della diversa resistenza nominale, le letture delle sonde Pt1000 sono maggiori di un fattore 10 rispetto alle Pt100. Questa differenza diventa evidente quando si confrontano configurazioni a 2 fili, in cui si verifica l’errore di misura. Ad esempio, l’errore di misura in una Pt100 potrebbe essere di + 1,0 ° C, e quello di una Pt1000 con la stessa esecuzione potrebbe essere di + 0,1 ° C.

Come scegliere il giusto sensore al platino

Entrambi i tipi di sensori funzionano bene nelle configurazioni a 3 e 4 fili, dove i cavi e i connettori aggiuntivi compensano gli effetti della resistenza dei fili conduttori sulla misura della temperatura. Le due tipologie di configurazione hanno un prezzo simile. Le sonde Pt100, tuttavia, sono più popolari delle Pt1000 per un paio di motivi:

• Una sonda Pt100 è disponibile sia in esecuzione a filo avvolto che a film sottile, offrendo agli utenti la possibilità di scelta e flessibilità. Le sonde Pt1000 sono quasi sempre solo a film sottile
• Poiché il loro uso è così diffuso in tutti i settori, le sonde Pt100 sono compatibili con una vasta gamma di strumenti e processi.

Quindi, perché si dovrebbe optare per la sonda Pt1000? Le situazioni in cui la maggiore resistenza nominale ha un vantaggio evidente sono le seguenti:

• Una sonda Pt1000 è migliore nella configurazione a 2 fili e quando viene utilizzata con lunghezze di cavo più lunghe. Minore è il numero di fili e più lunghi essi sono, maggiore è la resistenza che si aggiunge alle letture, causando in tal modo imprecisioni. La maggiore resistenza nominale della sonda Pt1000 compensa questi errori aggiunti
• Una sonda Pt1000 è migliore per le applicazioni alimentate a batteria. Un sensore con una resistenza nominale più elevata utilizza meno corrente elettrica e, pertanto, richiede meno energia per funzionare. Il consumo energetico ridotto prolunga la durata della batteria e l’intervallo tra la manutenzione, riducendo i tempi di fermo impianto e i costi
• Poiché una Pt1000 consuma meno energia, l’autoriscaldamento è inferiore. Ciò significa meno errori di lettura a causa di temperature superiori a quelle ambientali

In generale, i le sonde temperatura Pt100 sono più comunemente utilizzate nelle applicazioni di processo, mentre le Pt1000 sono utilizzate nei settori della refrigerazione, riscaldamento, ventilazione, automotive e dei costruttori di macchine.

Sostituzione delle termoresistenze: nota sulle norme industriali

Le termoresistenze sono facili da sostituire, ma non si tratta semplicemente di sostituirle l’una con l’altra. Il problema a cui gli utenti devono prestare attenzione quando sostituiscono le sonde Pt100 e Pt1000 esistenti è la norma nazionale o internazionale.

La norma U.S.A. più vecchia, ad esempio, indica il coefficiente di temperatura del platino come 0,00392 Ω / Ω / ° C (ohm per ohm per grado centigrado). Nella nuova norma europea DIN / IEC 60751, che viene utilizzata anche in Nord America, è 0,00385 Ω / Ω / ° C. La differenza è trascurabile a temperature più basse, ma diventa evidente al punto di ebollizione dell’acqua (100 ° C), quando la norma più vecchia leggerà 139,2 Ω mentre quella più recente leggerà 138,5 Ω.

Per ulteriori informazioni o per ricevere consulenza sulla scelta della termoresistenza più adatta alle vostre applicazioni non esitate a contattarci.