Sensor

PT100/PT1000 저항 vs 온도

ITS-90 Callendar-Van Dusen 방정식을 사용하여 임의 온도에서 PT100 또는 PT1000 RTD 저항을 계산합니다.

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공식

R(T) = R₀(1 + AT + BT²) for T ≥ 0°C

참고: IEC 60751 / ITS-90

R₀— 0°C에서의 저항 (Ω)

A— 3.9083 × 10³ (/°C)

B— −5.775 × 10 (/°C²)

작동 방식

이 계산기는 IEC 60751:2022 Callendar-Van Dusen 방정식을 사용하여 온도에 따른 PT100/PT1000 저항을 계산합니다. 이는 RTD 센서 정확도를 검증하거나 신호 조정 회로를 설계해야 하는 교정 기술자, 테스트 엔지니어 및 계측 설계자에게 필수적입니다.저항-온도 관계는 T >= 0 C의 경우 R (T) = R0* (1 + A*T + B*T^2) 이고 R (T) = R0* (1 + A*T + B*T^2 + C* (T-100) T^3) 입니다. T < 0C의 경우 IEC 60751은 정확한 계수를 지정합니다. A = 3.9083e-3 /C, B = -5.775e-7 /C ^2, C = -4.2735e-12 /C ^4.감도 dR/dt = R0 (A+ 2*B*T) 는 PT100 시 -100°C에서 0.391옴/C, 0°C에서 0.385옴/C, +100°C에서 0.379옴/C와 같습니다.IEC 60751 정확도 등급은 허용 오차 대역을 정의합니다. 클래스 A는 +/- (0.1 + 0.0017*|T|) C, 클래스 A는 +/- (0.15 + 0.002*|T|) C이고, 클래스 B는 +/- (0.3 + 0.005*|T|) C입니다. 0°C에서 클래스 A는 PT100 센서의 경우 100.00 옴에서 +/-0.04 옴 편차를 허용합니다.

계산 예제

문제: PLC 입력 스케일링을 위해 150°C에서 PT1000 센서의 예상 저항을 계산하고 클래스 A 허용 오차 대역을 결정하십시오.

해결 방법: 1.주어진 값: R0 = 1000옴 (PT1000), T = 150C (양수, 2항 CVD 사용) 2.IEC 60751 계수: A = 3.9083e-3, B = -5.775e-7 3.R (150) = 1000 * (1 + 3.9083e-3*150 + (-5.775e-7) *150^2) 4.R (150) = 1000 (1 + 0.586245 - 0.012994) = 1000 1.573251 = 1573.25 옴 5.150°C에서의 감도: dR/dt = 1000* (A + 2*B*T) = 1000* (3.9083e-3 - 1.7325e-4) = 3.735 옴/C 6.150°C에서의 클래스 A 허용 오차: +/- (0.15 + 0.002*150) = +/-0.45 C = +/-1.68 옴

결과: PT1000 은 150°C에서 감도는 3.74옴/C로 1573.25옴을 판독합니다. 클래스 A 허용 오차는 +/-1.68옴 (1571.57~1574.93옴) 입니다.

실용적인 팁

✓4선 (켈빈) 연결을 사용하여 리드 저항 오류를 제거하십시오. ASTM E1137 측정 지침에 따라 0.1옴 리드 저항으로도 PT100 시스템에서 0.26C 오류가 발생합니다.
✓리드 저항 오류는 이에 비례하여 10배 더 작기 때문에 리드 저항이 불가피한 경우 (긴 케이블 배선) PT100 대신 PT1000 대신 제품을 선택하십시오. PT100 에서는 2.6C에 비해 10옴 리드의 경우 PT1000 오류만 발생하므로 대신 대신 제품을 선택하십시오.
✓IEC 60751 부록 C 권장 사항에 따라 일반적인 산업 설비에서 자체 발열을 0.05C 미만으로 유지하려면 자극 전류를 1mA 이하로 제한하십시오.

흔한 실수

✗0°C 미만의 2항 CVD 방정식만 사용하면 세제곱 항 C가 생략되어 IEC 60751 부록 B 검증 테이블에 따라 -50°C에서 0.1°C, -100°C에서 0.5°C, -200°C에서 2.5C의 오류가 발생합니다.
✗IEC/DIN 알파 = 0.00385055를 이전 ASTM/미국 표준 알파인 0.003916과 혼동하면 100°C에서 0.3C 오류가 발생하고 400°C에서는 1.2C로 증가합니다.
✗자체 발열 무시: 100옴 PT100 시스템에서 1mA의 자극이 0.1mW를 소산시켜 측정 매체와의 열 결합에 따라 센서 온도를 0.1~0.5°C 상승시킵니다.

자주 묻는 질문

PT100 및 PT1000 간의 차이점은 무엇입니까?

둘 다 IEC 60751에 따라 동일한 백금 저항-온도 곡선을 사용합니다.PT100 은 R0 = 100옴, 감도는 0.385옴/C이고, PT1000 은 R0 = 1000옴, 감도는 3.85옴/C입니다. PT1000 은 마이크로컨트롤러 ADC 인터페이싱에 대해 해상도가 10배 더 우수하고 (기준 3.3V의 경우 PT100 1C 대비 12비트 ADC의 경우 0.1C 해상도), 10배 더 낮은 리드 저항 감도를 제공합니다.비용 차이는 미미합니다. TE 커넥티비티 및 하니웰 센서 애플리케이션 노트에 따르면 새로운 설계에는 PT1000 사용을 권장합니다.

어떤 정확도 등급을 지정해야 합니까?

IEC 60751은 클래스 AA (0°C에서 +/-0.1C), 클래스 A (+/-0.15C), 클래스 B (+/-0.3C) 및 클래스 C (+/-0.6C) 를 정의합니다.클래스 B는 산업용 HVAC, 프로세스 제어 및 일반 자동화 (100°C에서 +/-0.8°C) 에 충분합니다.클래스 A는 의약품 제조 (FDA 21 CFR 파트 211) 및 식품 가공 (HACCP 준수) 에 사용됩니다.클래스 AA는 NIST 추적성 요구 사항에 따른 교정 참조, 계측 실험실 및 과학 기기에 필요합니다.

모든 RTD 소재에 CVD 방정식을 사용할 수 있나요?

아니요.IEC 60751 계수를 포함하는 CVD 방정식은 알파 = 0.00385055의 순수 백금 RTD에만 적용됩니다.니켈 RTD는 0°C에서 감도가 0.617옴/C이지만 범위 (-60~+180°C) 가 제한된 다른 다항식 (DIN 43760) 을 사용합니다.구리 RTD는 선형 (알파 = 0.00427) 이지만 -50~+150C로 제한됩니다. -200°C 미만의 극저온 응용 분야의 경우 NIST 보정 다항식 계수가 있는 로듐-철 또는 게르마늄 RTD를 사용하십시오.