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Précision des capteurs Pt100 et des thermomètres à résistance Pt100
Les capteurs Pt100 sont connus pour leur grande précision, leur linéarité et leur stabilité à long terme dans la mesure de la température.Ils sont fabriqués sous forme de capteurs à couche mince (puces) ou de capteurs dits « à fil enroulé », dans lesquels un fil de platine est enroulé autour d'un noyau en céramique ou en verre.
Dans la pratique, les capteurs Pt sont généralement intégrés dans une armature de protection avec un raccordement mécanique et électrique et sont alors appelés thermomètres à résistance Pt100.
La précision des capteurs Pt100 est influencée par différents facteurs, notamment la qualité de la résistance en platine, l'étalonnage du capteur et la compensation des influences externes. (voir page Erreur de mesure).
Dans le passé, la précision des capteurs Pt100 était définie selon la norme DIN en deux classes (A et B). Celles-ci s'appliquaient aux capteurs Pt100 et aux thermomètres à résistance Pt100.
Aucune distinction n'était faite entre les capteurs à couche mince et les capteurs à fil enroulé.
La demande des clients pour des capteurs plus précis a incité certains fabricants à introduire, en complément de la norme DIN, des classes de précision supplémentaires non normalisées.
Elles étaient désignées par 1/3 DIN , 1/10 DIN ou 3 DIN.
Dans les pays non européens, d'autres normes sont également utilisées pour calculer la précision (par exemple : ASTM E 1137).
La demande croissante du marché pour des capteurs plus précis et les possibilités offertes par de meilleures méthodes de mesure ont conduit à l'adaptation de la norme DIN EN 60751.
De nouvelles classes de précision ont été définies et une distinction a été faite entre le capteur Pt100 proprement dit et les thermomètres à résistance Pt100 complets.
- Classe de précision pour capteurs Pt100
À des températures élevées, les capteurs à couche mince présentent un comportement différent de celui des capteurs bobinés, qui dépend de la température.
C'est pourquoi des classes de précision distinctes ont été définies pour les capteurs à couche mince et les capteurs bobinés, qui ne diffèrent que par la plage de température valable pour la classe de précision.- Capteurs à couche mince
F0,1 / F0,15 / F0,3 / F0,6 - Capteurs bobinés
W0,1 / W0,15 / W0,3 / W0,6
- Capteurs à couche mince
- Classes de précision des thermomètres à résistance Pt100
Comme l'a montré la pratique, un thermomètre à résistance Pt100 n'a pas nécessairement la classe de précision du capteur Pt100 intégré.
La précision des thermomètres à résistance Pt100 est donc définie dans 4 classes de précision distinctes (AA, A, B, C).
Les classes de précision connues jusqu'à présent (A, B) ont été complétées par les nouvelles classes (AA et C).
Ces classes de précision ne sont également définies que pour une plage de température limitée, qui diffère pour les capteurs à couche mince et les capteurs bobinés.
Formules de calcul Précision des capteurs Pt100
L'écart de mesure peut être calculé à l'aide des formules suivantes.Capteurs à couche mince Pt100:
- classe F0,1:
Formule de calcul : tF= ± (0,1 + 0,0017 * t)
valable pour des températures comprises entre 0 et +150 °C - classe F0,15:
Formule de calcul : tF= ± (0,15 + 0,002 * t)
valable pour des températures comprises entre -30 et +300 °C
- classe F0,3:
Formule de calcul : tF= ± (0,30 + 0,005 * t)
valable pour des températures comprises entre -50 et +500 °C
- classe F0,6:
Formule de calcul : tF= ± (0,60 + 0,01 * t)
valable pour des températures comprises entre -50 et +600 °C
-
t= température mesurée sans signe
tF= Écart limite en °C
Capteurs à fil bobiné Pt100 :
- classe W0,1:
Formule de calcul : tF= ± (0,1 + 0,0017 * t)
valable pour des températures comprises entre -100 et +350 °C - classe W0,15:
Formule de calcul : tF= ± (0,15 + 0,002 * t)
valable pour des températures comprises entre -100 et +450 °C - classe W0,3:
Formule de calcul : tF= ± (0,30 + 0,005 * t)
valable pour des températures comprises entre -196 et +660 °C
- classe W0,6:
Formule de calcul : tF= ± (0,60 + 0,01 * t)
valable pour des températures comprises entre -196 et +600 °C
-
t= température mesurée sans signe
tF= Écart limite en °C
Formules de calcul Précision des thermomètres à résistance Pt100
- classe AA:
Formule de calcul : tF= ± (0,1 + 0,0017 * t)
avec capteur à couche mince: valable pour des températures comprises entre 0 et +150 °C
avec capteur bobiné: valable pour des températures comprises entre -50 et +250 °C - classe A:
Formule de calcul : tF= ± (0,15 + 0,002 * t)
avec capteur à couche mince: valable pour des températures comprises entre -30 et +300 °C
avec capteur bobiné: valable pour des températures comprises entre -100 et +450 °C - classe B:
Formule de calcul : tF= ± (0,30 + 0,005 * t)
avec capteur à couche mince: valable pour des températures comprises entre -50 et +500 °C
avec capteur bobiné: valable pour des températures comprises entre -196 et +600 °C
- classe C:
Formule de calcul : tF= ± (0,60 + 0,01 * t)
avec capteur à couche mince: valable pour des températures comprises entre -50 et +600 °C
avec capteur bobiné: valable pour des températures comprises entre -196 et +600 °C
-
t= température mesurée sans signe
tF= Écart limite en in °C
Exemple de thermomètre à résistance Pt100 avec capteur bobiné
classe AA
classe A
classe B
classe C
-196 °C
---
---
±1,28 °C
±2,56 °C
-100 °C
---
±0,35 °C
±0,80 °C
±1,60 °C
-50 °C
±0,19 °C
±0,25 °C
±0,55 °C
±1,10 °C
-30 °C
±0,15 °C
±0,21 °C
±0,45 °C
±0,90 °C
0 °C
±0,10 °C
±0,15 °C
±0,30 °C
±0,60 °C
+100 °C
±0,27 °C
±0,35 °C
±0,80 °C
±1,60 °C
+150 °C
±0,36 °C
±0,45 °C
±1,05 °C
±2,10 °C
+200 °C
±0,44 °C
±0,55 °C
±1,30 °C
±2,60 °C
+250 °C
±0,53 °C
±0,65 °C
±1,55 °C
±3,10 °C
+300 °C
---
±0,75 °C
±1,80 °C
±3,60 °C
+400 °C
---
±0,95 °C
±2,30 °C
±4,60 °C
+450 °C
---
±1,05 °C
±2,55 °C
±5,10 °C
+500 °C
---
---
±2,80 °C
±5,60 °C
+600 °C
---
---
±3,30 °C
±6,60 °C
Les valeurs rouges ne sont pas définies pour les thermomètres équipés de capteurs à couche mince.
Télécharger le tableau des erreurs de mesure admissibles selon la norme DIN EN 60751 à différentes températures.
Télécharger le tableau des classes de précision AACalibrage des capteurs de température Pt100
Calibrateur Sika
Les indications du fabricant concernant la précision de mesure se réfèrent aux appareils dans leur état à la livraison.
Malgré la bonne stabilité à long terme du capteur Pt100, une utilisation incorrecte ou des conditions d'utilisation difficiles peuvent entraîner une augmentation des écarts de mesure pendant le fonctionnement.
Dans les entreprises certifiées ISO 9000 ff, il est donc stipulé que les thermomètres à résistance Pt100 utilisés dans les processus industriels doivent être régulièrement entretenus et calibrés. La fréquence d'étalonnage des thermomètres à résistance est déterminée par l'exploitant de l'installation. L'étalonnage peut être effectué à l'aide de calibrateurs appropriés, chez le fabricant ou dans un laboratoire d'étalonnage certifié indépendant.
La société Sika propose par exemple des appareils d'étalonnage adaptés pour un étalonnage à sec simple des capteurs de température.
Il convient toutefois de contrôler non seulement la sonde à résistance Pt100, mais également les appareils d'évaluation ou d'affichage en aval à intervalles réguliers.
Malgré la bonne stabilité à long terme du capteur Pt100, une utilisation incorrecte ou des conditions d'utilisation difficiles peuvent entraîner une augmentation des écarts de mesure pendant le fonctionnement.
Dans les entreprises certifiées ISO 9000 ff, il est donc stipulé que les thermomètres à résistance Pt100 utilisés dans les processus industriels doivent être régulièrement entretenus et calibrés. La fréquence d'étalonnage des thermomètres à résistance est déterminée par l'exploitant de l'installation. L'étalonnage peut être effectué à l'aide de calibrateurs appropriés, chez le fabricant ou dans un laboratoire d'étalonnage certifié indépendant.
La société Sika propose par exemple des appareils d'étalonnage adaptés pour un étalonnage à sec simple des capteurs de température.
Il convient toutefois de contrôler non seulement la sonde à résistance Pt100, mais également les appareils d'évaluation ou d'affichage en aval à intervalles réguliers.