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Résistance du PT100/PT1000 par rapport à la température

Calculez la résistance RTD du PT100 ou du PT1000 à n'importe quelle température à l'aide de l'équation de Callendar-Van Dusen. Bénéficiez d'une résistance et d'une sensibilité conformes à la norme IEC 60751.

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Formule

R(T) = R₀(1 + AT + BT²) for T ≥ 0°C

Référence: IEC 60751 / ITS-90

R₀— Résistance à 0°C (Ω)

A— 3,9083 × 10³ (/°C)

B— −5,775 × 10 (/°C²)

Comment ça marche

Ce calculateur calcule la résistance du PT100/PT1000 à partir de la température à l'aide de l'équation de Callendar-Van Dusen IEC 60751:2022, essentielle pour les techniciens d'étalonnage, les ingénieurs de test et les concepteurs d'instruments qui ont besoin de vérifier la précision des capteurs RTD ou de concevoir des circuits de conditionnement du signal. La relation résistance-température est R (T) = R0* (1 + A*T + B*T^2) pour T >= 0 C et R (T) = R0* (1 + A*T + B*T^2 + C* (T-100) T^3) pour T < 0 C. La CEI 60751 spécifie les coefficients exacts : A = 3,9083e-3 /C, B = -5,771 5e-7 /C ^2, C = -4,2735e-12 /C ^4. La sensibilité Dr/dt = R0 (A + 2*B*T) est égale à 0,391 ohm/C à -100 °C, 0,385 ohm/C à 0 °C et 0,379 ohm/C à +100 °C pour le PT100. Les classes de précision IEC 60751 définissent des plages de tolérance : la classe AA est +/- (0,1 + 0,0017*|T|) C, la classe A est +/- (0,15 + 0,002*|T|) C, la classe B est +/- (0,3 + 0,005*|T|) C. À 0 °C, la classe AA permet un écart de +/- 0,04 ohms par rapport à 100,00 ohms pour les capteurs PT100.

Exemple Résolu

Problème : Calculez la résistance attendue d'un capteur PT1000 à 150 °C pour la mise à l'échelle des entrées PLC et déterminez la bande de tolérance de classe A.

Solution :

Étant donné : R0 = 1000 ohms (PT1000), T = 150 C (positif, utiliser une CVD à deux termes)
Coefficients IEC 60751 : A = 3,9083e-3, B = -5,775e-7
R (150) = 1000 * (1 + 3,9083e-3*150 + (-5,775e-7) *150^2)
R (150) = 1 000 (1 + 0,586245 - 0,012994) = 1 000 1,573251 = 1573,25 ohms
Sensibilité à 150 °C : Dr/dt = 1000* (A + 2*B*T) = 1000* (3,9083e-3 - 1,7325e-4) = 3,735 Ohm/C
Tolérance de classe A à 150 °C : +/- (0,15 + 0,002*150) = +/- 0,45 C = +/- 1,68 Ohm

Résultat : le PT1000 lit 1573,25 ohms à 150 °C avec une sensibilité de 3,74 ohm/C. La tolérance de classe A est de +/- 1,68 ohms (1571,57 à 1574,93 ohms).

Conseils Pratiques

✓Utilisez une connexion à 4 fils (Kelvin) pour éliminer les erreurs de résistance du câble ; même une résistance de 0,1 ohm entraîne une erreur de 0,26 C dans un système PT100 conformément aux directives de mesure ASTM E1137
✓Choisissez le PT1000 plutôt que le PT100 lorsque la résistance du fil est inévitable (longs câbles), car l'erreur de résistance du fil est proportionnellement 10 fois plus faible ; un câble de 10 ohms ne provoque qu'une erreur de 0,26 °C dans le PT1000 contre 2,6 °C dans le PT100
✓Limiter le courant d'excitation à 1 mA ou moins pour maintenir l'auto-échauffement en dessous de 0,05 C dans les installations industrielles typiques, conformément aux recommandations de l'annexe C de la norme IEC 60751

Erreurs Fréquentes

✗L'utilisation de l'équation CVD à deux termes uniquement inférieure à 0 °C permet d'omettre le terme cubique C, ce qui entraîne des erreurs de 0,1 °C à -50 °C, 0,5 °C à -100 °C et 2,5 °C à -200 °C conformément aux tableaux de vérification de l'annexe B de la norme IEC 60751
✗La confusion entre la norme IEC/DIN alpha = 0,00385055 et l'ancienne norme ASTM/US alpha = 0,003916 ; l'utilisation d'un mauvais ensemble de coefficients entraîne une erreur de 0,3 °C à 100 °C, qui passe à 1,2 °C à 400 °C
✗Ignorer l'auto-échauffement : une excitation de 1 mA via un PT100 de 100 ohms dissipe 0,1 mW, augmentant la température du capteur de 0,1 à 0,5 °C en fonction du couplage thermique avec le fluide mesuré

Foire Aux Questions

Quelle est la différence entre le PT100 et le PT1000 ?

Les deux utilisent des courbes de résistance-température du platine identiques conformément à la norme IEC 60751. Le PT100 a R0 = 100 ohms et une sensibilité de 0,385 ohm/C ; le PT1000 a un R0 = 1000 ohms et une sensibilité de 3,85 ohm/C. Le PT1000 offre une résolution 10 fois supérieure pour l'interface ADC du microcontrôleur (résolution de 0,1 C avec ADC 12 bits contre 1 C pour le PT100 sur une référence de 3,3 V) et une sensibilité de résistance de câble 10 fois inférieure. La différence de coût est minime ; le PT1000 est recommandé pour les nouvelles conceptions conformément aux notes d'application des capteurs TE Connectivity et Honeywell.

Quelle classe de précision dois-je spécifier ?

La norme IEC 60751 définit la classe AA (+/- 0,1 °C à 0 °C), la classe A (+/- 0,15 °C), la classe B (+/- 0,3 °C) et la classe C (+/- 0,6 °C). La classe B est suffisante pour le CVC industriel, le contrôle des processus et l'automatisation générale (+/- 0,8 °C à 100 °C). La classe A est utilisée pour la fabrication de produits pharmaceutiques (FDA 21 CFR Part 211) et la transformation des aliments (conformité HACCP). La classe AA est requise pour les références d'étalonnage, les laboratoires de métrologie et l'instrumentation scientifique conformément aux exigences de traçabilité du NIST.

Puis-je utiliser l'équation CVD pour tous les matériaux RTD ?

Non. L'équation CVD avec les coefficients IEC 60751 s'applique uniquement aux RTD en platine pur avec alpha = 0,00385055. Les RTD au nickel utilisent un polynôme différent (DIN 43760), avec une sensibilité de 0,617 ohm/C à 0 °C mais une plage limitée (-60 à +180 °C). Les RTD en cuivre sont linéaires (alpha = 0,00427) mais limités à -50 à +150 °C. Pour les applications cryogéniques inférieures à -200 °C, utilisez des RTD au rhodium-fer ou au germanium avec des coefficients polynomiaux étalonnés par le NIST.

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