Sensor

RTD 온도 계산기 (PT100/PT1000)

선형 Callendar-Van Dusen 근사값을 사용하여 PT100 또는 PT1000 RTD (저항 온도 감지기) 에서 측정한 저항으로부터 온도를 계산합니다.

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공식

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

T— 온도 (°C)

R— 측정된 저항값 (Ω)

R₀— 0°C에서의 공칭 저항 (Ω)

α— 저항의 온도 계수 (°C⁻¹)

작동 방식

이 계산기는 공정 엔지니어, 교정 기술자 및 산업 자동화 설계자가 -200~+850C의 정밀 온도 측정을 위해 사용하는 Callendar-Van Dusen 방정식을 사용하여 RTD 저항을 온도로 변환합니다. RTD (저항 온도 감지기) 는 순수 백금의 선형 저항-온도 관계를 활용합니다. R (T) = R0 * (1 + A*T + B*T^2 + C* (T-100) *T^3) IEC 60751:2022에 따름.표준 계수는 A = 3.9083e-3 /C, B = -5.775e-7 /C ^2, C = -4.2735e-12 /C ^4입니다 (C는 0C 미만에서만 적용).PT100 센서 (R0 = 100옴) 는 0.385옴/C 감도를 제공하고, PT1000 센서 (R0 = 1000옴) 는 3.85옴/C를 제공하여 직접 마이크로컨트롤러 ADC 인터페이싱을 가능하게 합니다.IEC 60751은 등급 AA (0°C에서 +/-0.1C), 등급 A (+/-0.15C), 클래스 B (+/-0.3C) 및 클래스 C (+/-0.6C) 의 정확도 등급을 정의합니다.온도 계수 알파 = 0.00385055 옴/옴/C는 유럽 표준 (DIN/IEC) 입니다. 일부 미국 센서는 알파 = 0.003916 (ASTM E1137) 을 사용합니다.

계산 예제

문제: 제약 반응기에서 4선식 PT100 센서가 138.51옴을 읽습니다.온도를 계산하고 온도가 IEC 60751 클래스 A 허용 오차를 충족하는지 확인하십시오.

해결책: 1.주어진 값: R = 138.51 옴, R0 = 100 옴, IEC 60751 계수 2.T > 0 C의 경우 2차 방정식을 사용하십시오. R = R0* (1 + A*T + B*T^2) 3.재정렬: 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

5.이차 함수 풀기: T = (A - 제곱 (A^2 - 4*B* (1-R/R0)))/(2*B) 6.T = (3.9083e-3 - sqrt (1.528e-5 + 2.224e-6))/(-1.155e-6) = 100.0 C 7.100°C에서의 클래스 A 허용 오차: +/- (0.15 + 0.002*|T|) = +/-0.35C

결과: 온도는 100.0C입니다. 센서 저항이 138.51 +/-0.135옴 (0.35C* 0.385옴/C) 이내인 경우 측정값은 클래스 A 허용 오차 이내입니다.

실용적인 팁

✓+/-0.01C 정확도를 위해 4선 (켈빈) 연결을 사용합니다. 3선 연결은 동일한 리드 저항을 가정하여 +/-0.1C를 달성합니다. 2-와이어는 단기 실행 (<1m) 또는 ASTM E1137 기준으로 리드 저항을 보정한 경우에만 적합합니다.
✓일반적인 산업 설비에서 자체 발열을 0.05°C 미만으로 유지하려면 자극 전류를 1mA로 제한합니다. 5mA에서는 센서 구조에 따라 정공기의 자체 발열이 0.5-2C에 이릅니다.
✓500°C 이상의 온도에서는 세라믹 절연 등급이 850°C인 플래티넘 RTD를 사용하고, -200°C 미만의 극저온 응용 분야의 경우 NIST 교정 표준에 따른 로듐-철 RTD를 사용하십시오.

흔한 실수

✗0°C 미만의 2항 방정식을 사용하면 세제곱 C 계수가 생략되어 IEC 60751 부록 B 계산에 따라 -100°C에서 0.5°C, -200°C에서 2.5C를 초과하는 오류가 발생합니다.
✗PT100 (100옴) 과 PT1000 (1000옴) 값을 혼동하면 10배의 온도 오류가 발생합니다. 계산하기 전에 R0이 센서 유형과 일치하는지 확인하십시오.
✗2선 연결의 리드 저항 무시: 24AWG 구리선 1m에 0.17옴이 추가되어 PT100 시스템에서 0.44C 오류가 발생합니다 (PT1000 시스템에서는 0.044C 오류)

자주 묻는 질문

PT100 에서 PT는 무엇을 의미합니까?

PT는 감지 소자 물질인 플래티넘을 나타냅니다.숫자 (100 또는 1000) 는 IEC 60751당 0°C에서의 공칭 저항 (옴) 입니다.플래티넘은 화학적 안정성, 재현성 있는 저항-온도 관계, 넓은 작동 범위 (-200 ~ +850C) 때문에 선택됩니다.온도 계수 알파 = 0.00385055 Ohm/C는 국제적으로 표준화되어 있어 제조업체 간의 호환성이 보장됩니다.

PT100 및 PT1000 간의 차이점은 무엇입니까?

PT100 감도는 R0 = 100옴 및 0.385옴/C 감도입니다. PT1000 감도는 R0 = 1000옴 및 3.85옴/C 감도입니다.PT1000 은 직접 ADC 인터페이싱에서 해상도가 10배 더 뛰어나고 (10비트 ADC는 3.3V 전원 공급 장치의 PT100 해상도가 0.8C에 비해 0.08C 해상도를 달성함) 리드 저항 오류를 10배 줄여줍니다.PT100 제품은 레거시 계측 기기로 인해 산업 표준으로 남아 있습니다. 센서 제조업체인 Honeywell과 TE Connectivity는 센서 제조업체인 Honeywell과 TE Connectivity의 새로운 임베디드 설계를 채택하고 있습니다. PT1000