QU'EST-CE QU'UNE SONDE PT100 ?
Le PT100 est un capteur de température qui à 0 °C a 100 ohms et sa résistance électrique augmente à mesure que la température augmente. Ce capteur PT100 est le cœur sensible à la température de tout thermomètre à résistance. Outre le mode de montage, ce sont ses caractéristiques qui déterminent essentiellement les propriétés techniques de mesure du capteur.
Caractéristiques des sondes PT100
L'augmentation de la résistance du PT100 n'est pas linéaire mais croissante et caractéristique du platine de telle manière qu'au moyen de tableaux il est possible de trouver la température exacte à laquelle il correspond. Normalement, les sondes PT100 industrielles sont fabriquées encapsulées de la même manière que les thermocouples, c'est-à-dire à l'intérieur d'un tube en acier inoxydable ou autre matériau (gaine).
À une extrémité se trouve l'élément sensible (capteur RTD) et à l'autre se trouve la borne électrique des câbles protégés à l'intérieur d'un boîtier rond en aluminium (tête).
Construction et exploitation
Selon le procédé de fabrication, la partie bobinée thermosensible du capteur PT100, constituée d'un fil ou d'un ruban de platine, est encapsulée dans un corps en céramique ou en verre, ou déposée en fine couche sur une plaque de céramique. Les bornes de l'élément de mesure sont reliées à la partie résistive active de manière à les rendre insensibles aux vibrations.
Dans le cas de plusieurs sondes PT100, les bobines individuelles sont identifiées par la longueur différente de leurs paires de bornes. Le principe de fonctionnement des PT100 repose sur la modification de leur résistance électrique, qui varie en fonction de la température à laquelle elles sont soumises. En tant qu'élément étendu, la PT100 mesure la température moyenne sur toute sa longueur.
Normes pour nos sondes
Tous les capteurs PT100 en platine fournis et installés par SRC sont conformes aux valeurs de base et aux écarts admissibles de la norme DIN IEC 751. Les valeurs DIN s'appliquent à une résistance nominale de 100 ohms. La stabilité en température du capteur PT100 par rapport à ses valeurs mesurées satisfait ou dépasse également les exigences de la norme DIN IEC.
Types et assemblages de sondes PT100
Pour obtenir une mesure de température fiable avec une sonde platine PT100, ses caractéristiques mécaniques et techniques (dimensions, forme, résistance aux vibrations, plage de température, temps de réponse, résistance d'isolement, etc.) doivent être adaptées à la classe de mesure et aux conditions d'application. Les modèles les plus courants sont constitués d'un tube de protection en acier inoxydable dans lequel est logé le capteur et qui comporte une sortie par câble, connecteur ou embase.
Outre la plage de température du PT100, le montage déterminera la plage de température de la sonde PT100.
Outre la nécessité de sélectionner le modèle PT100 approprié, le montage à l'endroit où vous souhaitez mesurer est d'une importance particulière. Cela nécessite un haut degré de connaissances, c'est pourquoi nous recommandons les conseils de notre technicien d'application.
Avantages des sondes PT100
Les PT100 étant légèrement plus chers et mécaniquement moins rigides que les thermocouples, ils sont plus performants, en particulier dans les applications à basse température. (-100 à 200°). Les capteurs PT100 peuvent facilement fournir des précisions d'un dixième de degré avec l'avantage que le PT100 ne se décompose pas progressivement en donnant des lectures erronées, mais s'ouvre plutôt normalement, après quoi l'appareil de mesure détecte immédiatement la défaillance du capteur et donne un avertissement.
Ce comportement est un grand avantage dans tous les types d'appareils où un écart de température non détecté pourrait causer de graves dommages. De plus, le PT100 peut être placé à une certaine distance du compteur sans trop de problème en utilisant un câble en cuivre conventionnel pour faire l'extension. Cela dépendra du type de connexion pour minimiser les pertes de signal, nous allons les montrer ci-dessous.
Précautions d'utilisation des sondes PT100
Il est courant dans les environnements très humides que les câbles se détériorent et que le courant passe entre eux à travers l'humidité condensée. Même s'il est minime, ce courant de « fuite » fera apparaître le lecteur à une température plus basse que la température réelle. Ces fuites peuvent également provenir de la rouille, de l’humidité ou de la poussière recouvrant les bornes.
De la description faite des méthodes de mesure, il ressort que contrairement aux thermocouples, il n'est pas possible de connecter 2 unités de lecture à une même Pt100 puisque chacune fournit son courant d'excitation.
Lors de l'achat d'un capteur Pt100, il convient de garder à l'esprit qu'il existe différentes qualités et prix pour l'élément de capteur qui se trouve à l'extrémité du capteur Pt100. Les meilleurs sont fabriqués avec un vrai fil de platine, alors qu'il existe des capteurs bon marché fabriqués à base d'une peinture conductrice sur un substrat d'alumine (céramique), ces derniers étant moins précis.
En général, un Pt100 ne doit pas être monté dans des endroits soumis à de fortes vibrations car il est susceptible de se fracturer.
Raccord pour sondes PT100
- PT 100 2 FILS -
Le moyen le plus simple de se connecter (mais le moins recommandé) consiste à utiliser seulement deux câbles. Ceci n'est recommandé que pour mesurer jusqu'à 10 mètres du régulateur de température car à partir de là, le capteur pt100 peut avoir des pertes de signal.
- PT 100 3 FILS -
Le raccordement à trois fils est le plus courant et le plus utilisé dans les processus industriels, car il résout efficacement le problème des erreurs dues aux câbles. La seule condition est que les trois fils présentent la même résistance électrique, le système de mesure étant (presque toujours) basé sur le pont de Wheatstone. Naturellement, le capteur de température doit être compatible avec ce type de raccordement. La plupart des équipements industriels sont conçus pour des raccordements à trois fils.
- PT 100 4 FILS -
La méthode à 4 fils est la plus précise de toutes et est utilisée en laboratoire. Les 4 fils peuvent être différents (résistance différente) mais l'instrument de lecture est plus cher.
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