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Calculateur de température RTD (PT100/PT1000)

Calculez la température à partir de la résistance mesurée par le PT100 ou le PT1000 RTD (détecteur de température à résistance) en utilisant l'approximation linéaire de Callendar-Van Dusen.

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Formule

T = \frac{R - R_0}{R_0 \cdot \alpha}

T— Température (°C)

R— Résistance mesurée (Ω)

R₀— Résistance nominale à 0°C (Ω)

α— Coefficient de résistance à la température (°C⁻¹)

Comment ça marche

Ce calculateur convertit la résistance RTD en température à l'aide de l'équation de Callendar-Van Dusen, utilisée par les ingénieurs des procédés, les techniciens d'étalonnage et les concepteurs d'automatisation industrielle pour mesurer avec précision la température de -200 à +850 °C. Les RTD (Resistance Temperature Detectors) exploitent la relation linéaire résistance-température dans le platine pur : R (T) = R0 * (1 + A*T + B*T^2 + C* (T-100) T^3) conformément à la norme IEC 60 751:2022. Les coefficients standard sont A = 3,9083e-3 /C, B = -5,775e-7 /C ^2 et C = -4,2735e-12 /C ^4 (C s'applique uniquement en dessous de 0 C). Les capteurs PT100 (R0 = 100 ohms) fournissent une sensibilité de 0,385 ohm/C ; les capteurs PT1000 (R0 = 1000 ohms) fournissent 3,85 ohm/C, permettant une interface directe entre microcontrôleurs ADC. La norme IEC 60751 définit des classes de précision : Classe AA (+/- 0,1 °C à 0 °C), Classe A (+/- 0,15 °C), Classe B (+/- 0,3 °C) et Classe C (+/- 0,6 °C). Le coefficient de température alpha = 0,00385055 Ohm/Ohm/C est la norme européenne (DIN/IEC) ; certains capteurs américains utilisent alpha = 0,003916 (ASTM E1137).

Exemple Résolu

Problème : Un capteur PT100 à 4 fils lit 138,51 ohms dans un réacteur pharmaceutique. Calculez la température et vérifiez qu'elle est conforme à la tolérance de classe A de la norme IEC 60751.

Solution :

Étant donné : R = 138,51 ohms, R0 = 100 ohms, coefficients IEC 60751
Pour T > 0 C, utilisez la fonction quadratique : R = R0* (1 + A*T + B*T^2)
Réorganiser : 138,51 = 100* (1 + 3,9083E-3*T - 5,775E-7*T^2)
1,3851 = 1 + 3,9083E-3*T - 5,775E-7*T^2
Résoudre une équation quadratique : T = (A - sqrt (A^2 - 4*B* (1-R/R0)))/(2*B)
T = (3,9083e-3 - carré (1,528e-5 + 2,224e-6))/(-1,155e-6) = 100,0 C
Tolérance de classe A à 100 °C : +/- (0,15 + 0,002*|T|) = +/- 0,35 °C

Résultat : La température est de 100,0 °C. La lecture se situe dans les limites de la tolérance de classe A si la résistance du capteur est comprise entre 138,51 +/- 0,135 ohms (0,35 C * 0,385 ohm/C).

Conseils Pratiques

✓Utilisez une connexion à 4 fils (Kelvin) pour une précision de +/- 0,01 C ; la connexion à 3 fils suppose des résistances de câble adaptées et atteint +/- 0,1 C ; la connexion à 2 fils ne convient que pour les courts trajets (<1 m) ou lorsque la résistance du fil est étalonnée conformément à la norme ASTM E1137
✓Limitez le courant d'excitation à 1 mA pour maintenir l'auto-échauffement en dessous de 0,05 C dans les installations industrielles classiques ; à 5 mA, l'auto-échauffement dans l'air calme atteint 0,5 à 2 C selon la construction du capteur
✓Pour les températures supérieures à 500 °C, utilisez des RTD en platine avec une isolation céramique nominale à 850 °C ; pour les applications cryogéniques inférieures à -200 °C, utilisez des RTD au rhodium-fer conformément aux normes d'étalonnage du NIST

Erreurs Fréquentes

✗L'utilisation de l'équation à deux termes inférieure à 0 C permet d'omettre le coefficient C cubique, ce qui entraîne des erreurs supérieures à 0,5 °C à -100 °C et à 2,5 °C à -200 °C conformément aux calculs de l'annexe B de la norme CEI 60751
✗La confusion des valeurs PT100 (100 ohms) et PT1000 (1000 ohms) entraîne 10 fois plus d'erreurs de température ; vérifiez que R0 correspond au type de votre capteur avant le calcul
✗Ignorer la résistance du câble dans les connexions bifilaires : 1 m de fil de cuivre 24 AWG ajoute 0,17 ohm, ce qui entraîne une erreur de 0,44 C dans les systèmes PT100 (erreur de 0,044 C dans le PT1000)

Foire Aux Questions

Que signifie PT dans PT100 ?

PT indique le platine, le matériau de l'élément sensible. Le nombre (100 ou 1000) est la résistance nominale en ohms à 0 C conformément à la norme IEC 60751. Le platine est choisi pour sa stabilité chimique, sa relation résistance-température reproductible et sa large plage de fonctionnement (-200 à +850 °C). Le coefficient de température alpha = 0,00385055 Ohm/Ohm/C est normalisé au niveau international, ce qui garantit l'interchangeabilité entre les fabricants.

Quelle est la différence entre le PT100 et le PT1000 ?

Le PT100 a une sensibilité R0 = 100 ohms et 0,385 ohm/C ; le PT1000 a une sensibilité R0 = 1000 ohms et 3,85 ohm/C. Le PT1000 offre une résolution 10 fois supérieure pour l'interface ADC directe (un ADC 10 bits atteint une résolution de 0,08 C contre 0,8 C pour le PT100 sur une alimentation 3,3 V) et réduit les erreurs de résistance du fil par 10. Le PT100 reste la norme industrielle en raison de l'instrumentation existante ; le PT1000 est préféré pour les nouvelles conceptions intégrées par les fabricants de capteurs Honeywell et TE Connectivity.

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