Czujniki temperatury do zastosowań standardowych i wysoce specjalizowanych

Rezystancyjne czujniki temperatury Pt100

Czujniki Pt100

Czujnik temperatury Pt100 to powszechnie stosowany w różnego rodzaju pomiarach i kontroli typ czujników temperatury. Sam sensor Pt100 stanowi element pomiarowy właściwego czujnika temperatury, na który obok rezystora składają się standardowo przewody łączeniowe i zewnętrzne zaciski służące do przyłączania elektrycznych przyrządów pomiarowych oraz elementy zewnętrzne takie jak osłona, głowica przyłączeniowa czy kabel podłączeniowy. Pośród wszystkich przemysłowych pomiarów temperatury, ponad 70% obsługiwanych jest właśnie przez rezystancyjne czujniki temperatury zbudowane na bazie sensora Pt100. Dlaczego? Przede wszystkim ze względu na ich szeroki zakres pomiarowy, liniowość charakterystyki pomiarowej, trwałość, dokładność i wreszcie łatwość ich podłączenia.

Co to jest termometr pt100

Mimo, że nazwa Pt100 odnosi się znaczeniowo do samego sensora temperatury, określenie to w połączeniu z terminem czujnik, często stosowane jest właśnie jako synonim rezystancyjnego czujnika temperatury. Inne, zwyczajowo przyjęte określenia dla rezystancyjnych czujników temperatury to m.in. czujnik RTD (od ang.: Resistance Temperature Device), termometr rezystancyjny (termometr przemysłowy), termometr Pt100 lub termometr oporowy.

Poszukujesz oporowych czujników temperatury w wykonaniu Pt100? Świetnie! Mamy dla Ciebie wyjątkową ofertę różnego rodzaju i przeznaczenia rezystancyjnych czujników temperatury. Sygnowane logo JUMO Czujniki temperatury Pt100 od wielu lat z powodzeniem stosowane są w niemal wszystkich branżach przemysłu. Dzieje się tak głównie ze względu na wszechstronność i szeroki zakres możliwości wykonania wysoce specyfikowanych wersji naszych czujników temperatury RTD
jak i dzięki naszym niezawodnym standardowym wersjom termometrów oporowych dostępnych w różnych wariantach jak np.: czujniki wkręcane, wtykane czy termometry rezystancyjne z kablem przyłączeniowym.

Przejdź do przeglądu produktów
rezystancyjne czujniki temperatury

Potrzebujesz samych platynowych sensorów temperatury Pt100? Dobrze trafiłeś! Platynowe czujniki temperatury Pt100 (termistory) JUMO produkowane są
w najnowocześniejszej technologii cienkowarstwowej. Gwarantuje to doskonałą dokładność i długoterminową stabilność pomiarową naszych sensorów. To co wyróżnia platynowe czujniki temperatury JUMO to szeroki zakres temperatury (od -70°C do 600°C), dostępność wielu różnych modeli oraz różnych wartości rezystancyjnych.

Przejdź do przeglądu produktów
platynowe czujniki temperatury

Opis czujników

Zależny od temperatury rezystor (np. czujnik Pt100) mierzy zmiany oporu elektrycznego metalu poprzez wartości temperatury. Jak to działa? Przewodnictwo elektryczne
w metalu definiowane jest przez elektrony, które poruszają się swobodnie między atomami. Jeżeli ruch atomów jest bardziej gwałtowny, elektrony napotykają więcej trudności poruszając się pomiędzy nimi, a w efekcie, rezystancja elektryczna metalu jest większa.

Wartość rezystancji zgodnie z normą europejską: RPt100 = 100 + 0,385 055 x T. Dodatni współczynnik temperatury Pt100 to 0,385 055 Ω/K. Alternatywne ujęcie: RPt100 = (100 + 0,390 802 x T - 0000 058 0195 x T2).

Standardowo, drut platynowy nawinięty jest na rdzeń z izolowanej ceramiki. Tak przygotowany element wsuwany jest do rurki wykonanej z tego samego materiału. Stosowane są również formy posiadające szklany trzpień, na którym owijany jest drut, które następnie podgrzewa się na tyle, aby drut wtopił się w szkło. W zależności od zastosowania, element pomiarowy umieszczony jest w metalowej lub szklanej kopercie. Koperta ta musi charakteryzować się wytrzymałością wobec obciążeń mechanicznych na jakie czujniki temperatury standardowo narażone są
w aplikacjach przemysłowych. Obecnie stosuje się również inne formy konstrukcyjne, jak np. platyna osadzona na płytce ze szkła lub ceramiki albo wersje SMD.

Systemy połączeń

W przypadku oporowych czujników temperatury np. Pt100 z kablem podłączeniowym, na dokładność pomiaru znaczy wpływ ma długość kabla podłączeniowego oraz temperatura, w której kabel się znajduje. Każdy kabel podłączeniowy ma swoją rezystancję, która w rezultacie dodaje się do wartości pomiarowej sensora temperatury powodując odchylenie od wartości rzeczywistej. Z tego też powodu
w celu kompensacji rezystancji przewodów podłączeniowych stosuje się różne systemy połączeń kabla z sensorem.

Połączenie 2-przewodowe: W typ przypadku 2-żyłowy kabel podłączony jest do dwóch nóżek sensora pomiarowego . Rezystancja przewodów podłączeniowych nie jest kompensowana, a co za tym idzie połączenie to stosuje się przeważnie dla krótkich odcinków kabla podłączeniowego żeby zminimalizować błąd pomiarowy. Długość kabli podłączeniowych, a co za tym idzie ich rezystancję, można kompensować
w sposób elektroniczny, jeśli urządzenie, do którego podłączony jest czujnik posiada możliwość sztywnego wpisania wartości rezystancji kabli. W tym przypadku nie jesteśmy jednak w stanie kompensować zmian rezystancji kabla w zależności do temperatury otoczenia, w której się znajduje. Z tego powodu podłączenie 2-przewodowe jest coraz rzadziej stosowane.

Połączenie 3-przewodowe: W celu zminimalizowania wpływu rezystancji kabli podłączeniowych na pomiar temperatury stosowane jest połączenie 3-przewodowe, zamiast połączenia 2-przewodowego, gdzie do jednej z nóżek sensora pomiarowego podłączony jest dodatkowy przewód.
W rezultacie otrzymujemy 2 obwody pomiarowe, z których jeden odpowiada za pomiar a drugi za kompensację rezystancji przewodów podłączeniowych oraz temperatury, w której się znajdują. W tym przypadku podstawowym założeniem,
w celu zminimalizowania błędu, jest to, że wszystkie 3 przewody wykonane są
z materiału o takich samych własnościach oraz wystawione są na działanie takiej samej temperatury. Ten schemat podłączenia jest najczęściej stosowany
w przemyśle, ze względu na zadowalające rezultaty dokładności pomiarowej.

Połączenie 4-przewodowe: Jest to optymalne podłączenie sensora, ponieważ zapewnia brak wpływu rezystancji przewodów podłączeniowych na pomiar temperatury. W tym przypadku kompensacja rezystancji kabli podłączeniowych nie jest wymagana. Do obu nóżek sensora podłączone są po 2 przewody co pozwala na utworzenie 2 obwodów: zasilającego i pomiarowego. Poprzez obwód zasilający na czujnik podawane jest napięcie pomiarowe. Spadek napięcia na sensorze temperatury jest wychwytywany przez obwód pomiarowy. Impedancja urządzenia elektronicznego, do którego podłączony jest czujnik, jest wiele razy wyższa niż rezystancja przewodów, dzięki czemu rezystancja przewodów może zostać pominięta. Spadek napięcia wytworzony w ten sposób jest niezależny od rezystancji przewodów podłączeniowych. Podłączenie 4-przewodowe dedykowane jest do aplikacji wymagających wysokiej dokładności pomiarowej.