Table of Contents

Standardi temperaturne upornosti za Pt100 po IEC 60751:2008

Ste se že kdaj vprašali kaj je razlika met Pt100 in Pt100 1/3 DIN? Potem ste prišli na pravi naslov, saj Vam bomo poskušali pojasniti razliko in spoznati osnovne značilnosti standarda IEC 60751:2008, kateri določa različne razrede temperaturne upornosti.

1. Kaj je senzor temperature

Senzor temperature RTD (Resistance Temperature Detector) je sestavljen iz žične tuljave ali deponirane folije iz čiste kovine. Odpornost elementa se poveča s temperaturo. Gre za znan in ponovljiv način, zato ga lahko natančno predvidimo. Takšni senzorji temperature so zelo natančni v širokem temperaturnem razponu.

V podjetju Andivi smo Vam pripravili celo vrsto različnih temperaturnih tipal RTD, in sicer:

Vsa tipala so dobavljiva s termočlenoma Pt100 in Pt 1/3 DIN v pasivni in aktivni izvedbi. Na voljo so tudi v različicah z drugimi termoelementi.

Kabelsko – naležno temperaturno tipalo-ANDKBTF-1

2. Ključne značilnosti senzorja temperature RTD

Za senzorje temperature RTD je najbolj značilno:

Temperaturno območje delovanja: od -200 °C do +700 °C
Občutljivost: padec napetosti zagotavlja večjo moč kot termoelement
Linearnost: RTD sonde iz platine ali bakra proizvajajo bolj linearen odziv termoelementi; nelinearnost se lahko popravi z ustrezno uporabo upornih mostov

Najbolj priljubljen material takšnega temperaturnega senzorja je platina (Pt) z uporom 100 Ohmov pri 0 °C in temperaturnim koeficientom 0,00385 Ohmov / Ohm / °C.

Ostali materiali, ki se uporabljajo pri merjenju temperaturne upornostjo so še baker (Cu), nikelj (Ni) in zlitina železo-nikelj (FeNi36).

Primerjava temperaturnih senzorjev

Pt100 z drugim termočlenom (tip K)

Kriterij	RTD senzor (Pt100)	Termočlen
Merilno območje (max)	od -200°C do +850°C	od -200°C do +2600°C
Merilno območje (tipično)	od -50°C do 300°C (Pt100 B)	od 0°C do 1100°C (tip K)
Dolgoročna stabilnost	Dobro	Slabo
Natančnost	Dobro	Slabo
Ponovljivost	Dobro	Slabo
Zamenljivost	Odlično	Dobro
Občutljivost konice	Slabo	Dobro
Moč signala	Višja – bolj odporno na EMI	Nižja – dovzeten na EMI
Vzbujanje	Da	Ne
Stroški	Dražje	Cenejše
Težave s hrupom	Ne	Nekaj
Podaljšek	Ne	Da – ujemati se more z Th/c
Histereza	Dobro	Odlično
Samo-ogrevanje	Da	Ne

3. Standard IEC 60751:2008 in njegovi razredi

Pomembno je, da nam je poznano, da ima vsaka sonda drugačno stopnjo tolerance. Standard IEC 60751:2008 velja za mednarodni standard, ki določa toleranco platine za RTD elemente. Standard se deli v 4 razrede:

Razred B
Razred A
1/3 DIN
1/10 DIN

Najbolj pogosta sta Razred B in Razred A. Za bolj natančne meritve pa je potreben temperaturni senzor RTD po razredu 1/3 DIN ali 1/10 DIN. Višja kot je toleranca elementa, širši je njena možnost, da odstopa od krivulje temperaturne upornosti.

Temperaturna upornost

Po standardu IEC 60751:2008 - Razred B, Razred A, 1/3 DIN, 1/10 DIN

Razred	Temperaturna upornost
Razred B	± 0,12 Ω ± 0,30 °C
Razred A	± 0,06 Ω ± 0,15 °C
1/3 DIN	± 0,04 Ω ± 0,10 °C
1/10 DIN	± 0,0012 Ω ± 0,03 °C

Platina za temperaturne senzorje RTD sledi krivulji temperaturne upornosti, ki narekuje, kakšna raven upornosti v sondi predstavlja temperaturo. Vsaka temperaturni senzor ima sposobnost, da se odmakne od te krivulje iz zmanjša natančnost. Razred torej narekuje, koliko se lahko sonda odcepi od te krivulje.

4. Tabela temperaturne tolerance za platino Pt100

Informativno naj povemo, da je toleranca temperaturne upornosti platine Pt100 Ω Alfa = 0.003850 pri 0 °C po DIN 43760, IEC751, DIN EN 60751.

Spodnja tabela prikazuje temperaturno toleranco za vsak razred pri različnih temperaturah.

Temperaturna toleranca

Po standardu IEC 60751:2008

Temperatura	Razred B	Razred A	1/3 DIN	1/10 DIN
-200 °C	± 1,30 °C	± 0,55 °C	± 0,39 °C	± 0,38 °C
-150 °C	± 1,05 °C	± 0,45 °C	± 0,23 °C	± 0,21 °C
-100 °C	± 0,80 °C	± 0,35 °C	± 0,15 °C	± 0,12 °C
-90 °C	± 0,75 °C	± 0,33 °C	± 0,14 °C	± 0,10 °C
-80 °C	± 0,70 °C	± 0,31 °C	± 0,13 °C	± 0,09 °C
-70 °C	± 0,65 °C	± 0,29 °C	± 0,12 °C	± 0,08 °C
-60 °C	± 0,60 °C	± 0,27 °C	± 0,11 °C	± 0,07 °C
-50 °C	± 0,55 °C	± 0,25 °C	± 0,10 °C	± 0,06 °C
-40 °C	± 0,50 °C	± 0,23 °C	± 0,10 °C	± 0,06 °C
-30 °C	± 0,45 °C	± 0,21 °C	± 0,09 °C	± 0,05 °C
-20 °C	± 0,40 °C	± 0,19 °C	± 0,09 °C	± 0,04 °C
-10 °C	± 0,37 °C	± 0,19 °C	± 0,09 °C	± 0,03 °C
0 °C	± 0,30 °C	± 0,15 °C	± 0,08 °C	± 0,03 °C
10 °C	± 0,35 °C	± 0,17 °C	± 0,09 °C	± 0,04 °C
20 °C	± 0,40 °C	± 0,19 °C	± 0,10 °C	± 0,05 °C
30 °C	± 0,45 °C	± 0,21 °C	± 0,11 °C	± 0,06 °C
40 °C	± 0,50 °C	± 0,23 °C	± 0,12 °C	± 0,07 °C
50 °C	± 0,55 °C	± 0,25 °C	± 0,13 °C	± 0,08 °C
60 °C	± 0,60 °C	± 0,27 °C	± 0,14 °C	± 0,09 °C
70 °C	± 0,65 °C	± 0,29 °C	± 0,16 °C	± 0,10 °C
80 °C	± 0,70 °C	± 0,31 °C	± 0,17 °C	± 0,11 °C
90 °C	± 0,75 °C	± 0,33 °C	± 0,18 °C	± 0,12 °C
100 °C	± 0,80 °C	± 0,35 °C	± 0,19 °C	± 0,13 °C
110 °C	± 0,85 °C	± 0,37 °C	± 0,20 °C	± 0,14 °C
120 °C	± 0,90 °C	± 0,39 °C	± 0,21 °C	± 0,15 °C
130 °C	± 0,95 °C	± 0,41 °C	± 0,22 °C	± 0,15 °C
140 °C	± 1,00 °C	± 0,43 °C	± 0,24 °C	± 0,15 °C
150 °C	± 1,05 °C	± 0,45 °C	± 0,25 °C	± 0,16 °C
160 °C	± 1,10 °C	± 0,47 °C	± 0,26 °C	± 0,17 °C
170 °C	± 1,15 °C	± 0,49 °C	± 0,27 °C	± 0,18 °C
180 °C	± 1,20 °C	± 0,51 °C	± 0,29 °C	± 0,19 °C
190 °C	± 1,25 °C	± 0,53 °C	± 0,30 °C	± 0,21 °C
200 °C	± 1,30 °C	± 0,55 °C	± 0,31 °C	± 0,22 °C

Iz tabele lahko razberemo, da je na primer pri 0 °C toleranca od dejanske vrednosti pri vsakem razredu drugačna. Razred B ima največje odstopanje (± 0,30 °C), kar pomeni, da je najmanj natančen. Najboljši temperaturni senzor RTD je torej narejen po standardu razreda 1/10 DIN, kateri ima najmanjšo toleranco (± 0,03 °C).

Za lažjo razlago naj navedemo dva primera:

Temperaturni senzor Razreda B predstavlja temperaturo 0°C pri upornosti 100 Ohm z toleranco odstopanja 0,3° Torej je dejanska temperatura med -0,3°C do +0,3°C.

Temperaturni senzor 1/10 DIN predstavlja temperaturo 0°C pri upornosti 100 Ohm z toleranco odstopanja 0,03° Torej je dejanska temperatura med -0,03°C do +0,03°C.

5. Zanimivost

ALI STE VEDELI?

Ali je temperaturni senzor, ki je narejen po standardu Razreda B res slabši, kot senzor narejen po standardu 1/10 DIN?

Pravilen odgovor: NE

Temperaturni senzor narejen po standardu 1/10 DIN ni nujno, da je boljši in bolj natančen kot senzor Razreda B. Vsak senzor v vseh razredih se namreč da skalibrirati. Dejstvo pa je, da se bistveno zmanjša negotovost pri branja podatkov brez dodatnih kalibracij.