Caractéristiques des capteurs 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.

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 type de construction, la partie bobinée du PT100 sous forme de fil ou de ruban de platine, sensible à la température, est encapsulée dans un corps en céramique ou en verre, ou se retrouve en couche mince sur un insert en céramique. Les bornes de l'élément de mesure sont fixées à la partie résistive active de manière à résister aux vibrations. Dans le cas de plusieurs PT100, les bobines respectives sont identifiées par la longueur différente des paires de bornes. Le principe actif des PT100 est la modification de sa résistance électrique, qui varie en fonction de la température à laquelle elles sont soumises. En tant qu'élément étendu, le PT100 collecte la valeur moyenne de la température existante sur toute sa longueur.

Règles

Tous les PT100 en platine fournis et assemblés par SRC sont conformes aux valeurs de base et aux écarts admissibles de la norme DIN CEI 751. Les valeurs DIN s'appliquent à une valeur nominale de 100 Ohms.
La stabilité de la température du PT100 par rapport à ses valeurs mesurées satisfait ou dépasse également les exigences DIN CEI.

Sondes PT100 – Types et montures

Pour obtenir une mesure de température sûre avec la platine PT100, il est nécessaire que ses caractéristiques mécaniques et techniques de mesure (taille, forme, résistance aux vibrations, plage de température, temps de réponse, résistance d'isolement, etc.) soient adéquates pour la classe de mesure et le conditions du lieu d'application. Les modèles les plus courants sont constitués d'un tube de protection métallique en acier inoxydable, dans lequel le capteur et dispose d'une sortie via câble, connecteur ou têteil.

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

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.

PT100 – Connexion

PT100 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.

PT100 3 fils

Le mode de connexion à 3 fils est le plus courant et le plus utilisé pour les processus industriels et résout bien le problème d'erreur généré par les câbles. La seule exigence est que les trois câbles aient la même résistance électrique puisque le système de mesure est (presque toujours) basé sur le "pont de Wheatstone". Bien entendu le lecteur de température doit être adapté à ce type de connexion. La plupart des équipements industriels sont préparés pour une connexion à 3 fils.

PT100 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.