La clé pour déterminer si un capteur PT100 est en dehors de sa plage de tolérance est de comparer son erreur de mesure à une température spécifique avec l'erreur admissible pour sa classe de précision spécifiée dans la norme internationale (IEC 60751). Si l'erreur mesurée est supérieure à la valeur admissible à cette température, elle est considérée comme en dehors de la plage de tolérance.
La tolérance d'un capteur PT100 n'est pas une valeur fixe, mais fonction de la température. Par conséquent, il ne peut pas être jugé uniquement sur la base de valeurs empiriques à un seul point de température ; elle doit être calculée et comparée en fonction de sa classe de précision nominale (par exemple, classe A ou classe B) et de la température de fonctionnement réelle.
I. Clarification de la norme : Formule de tolérance CEI 60751
La détermination des tolérances pour tous les capteurs industriels PT100 est basée sur la norme CEI 60751. Les notes courantes et leurs formules d'erreur sont les suivantes :
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Niveau de précision |
Formule de tolérance (degré) |
Scénarios d'application typiques |
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Catégorie AA |
±(0.1 + 0.0017t) |
Laboratoires de haute-précision, normes de métrologie |
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Une note |
±(0.15 + 0.002t) |
Équipement médical, fabrication de semi-conducteurs |
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Catégorie B |
±(0.30 + 0.005t) |
Contrôle industriel général (le plus courant) |
Où t est la valeur absolue de la température réelle (unité : degré ), par exemple à 100 degrés , |t|=100.
II. Étapes de jugement détaillées
1. Déterminez le degré de précision nominale du capteur. Vérifiez la plaque signalétique du produit, la fiche technique ou le dossier d'achat pour confirmer qu'il s'agit d'un produit de qualité A, B ou autre.
Sauf indication contraire, il sera traité par défaut comme un grade B (le plus couramment utilisé dans l’industrie).
2. Obtenir des données d'étalonnage ou mesurées
Mesurez la valeur réelle de la résistance du PT100 à une température standard connue (par exemple, via un thermostat, un ballon à point de congélation, etc.) et convertissez-la en la valeur de température correspondante.
Par exemple : dans un environnement standard de 100 degrés, la résistance mesurée est de 138,85 Ω et la température correspondante trouvée dans le tableau est de 101,0 degrés.
3. Calculez l'erreur de température mesurée
ΔT=T_mesuré - T_standard
ΔT=T_mesuré - T_standard
Dans l'exemple ci-dessus :
ΔT=101.0 - 100=+ 1.0 degré
ΔT=101.0 - 100=+1.0 degré
4. Calculez l'erreur admissible à ce point de température
Remplacez dans la formule de tolérance correspondante :
Pour un capteur Classe B, à 100 degrés :
Erreur admissible=± (0.30 + 0.005 × 100)=± 0,80 degrés
Erreur admissible=±(0.30 + 0.005 × 100)=±0,80 degrés
5. Comparaison et jugement
Erreur mesurée : +1.0 degré
Plage autorisée : [-0,80 degrés, [+0.80 degrés]
Étant donné que +1.0 degrés > +0.80 degrés → dépasse la plage de tolérance, il est jugé non qualifié.
III. Tableau de référence rapide pour les tolérances de points de température courantes (en prenant le grade B comme exemple)
Tableau : Tolérance de température (degrés) (Grade B) Tolérance maximale Écart de résistance (Ω)
0 ±0,30 degrés ±0,12Ω
25 ±0,425 degrés ±0,16Ω
50 ±0,55 degrés ±0,21Ω
100 ±0,80 degrés ±0,31Ω
200 ±1,30 degrés ±0,50Ω
Astuce : Un multimètre peut être utilisé pour mesurer la résistance sur-site, et ce tableau peut être utilisé pour déterminer rapidement si la résistance est hors tolérance.
IV. Facteurs clés affectant la précision du jugement
Même si la valeur mesurée est proche du point critique, les facteurs perturbateurs suivants doivent être éliminés pour éviter toute erreur d'appréciation :
Tableau des contre-mesures d’impact des facteurs
Résistance du fil de connexion La connexion à deux -fils introduit une erreur supplémentaire. Utilisez une mesure à trois-fils ou à quatre-fils.
Équilibre thermique insuffisant Le capteur n'est pas suffisamment chauffé. Attendez suffisamment de temps (généralement 5 à 10 minutes).
Profondeur d'insertion insuffisante L'élément de détection de température n'est pas entièrement entré dans la zone de température constante. Profondeur d'insertion supérieure ou égale à 150 mm ou supérieure ou égale à 10 fois le diamètre de la sonde.
Source standard inexacte Fluctuations importantes de température dans le bain à température constante. Utilisez un thermomètre à résistance de platine standard calibré comme référence.
V. Causes possibles et suggestions de traitement en cas de dépassement de la tolérance
Tableau Causes Manifestations Suggestions
Utilisation prolongée à des températures-élevées entraînant un vieillissement Augmentation significative des erreurs dans la plage de températures-élevées. Raccourcissez le cycle d’étalonnage et envisagez le remplacement.
Dommages mécaniques ou fatigue due aux vibrations Saut de résistance, réponse lente. Vérifiez le tube de protection et la structure interne.
Contamination ou cokéfaction Réponse ralentie, dérive du point zéro-. Nettoyez la sonde et améliorez l'environnement d'installation.
Calibrage incorrect ou écart systématique standard inexact. Envoyez le capteur à un-institut de métrologie tiers pour vérification. Une fois qu'il est confirmé que la tolérance est dépassée, le capteur doit être mis hors service et réparé, remplacé ou recalibré, en particulier dans les systèmes de contrôle de température critiques (tels que les produits pharmaceutiques et la gestion des batteries) pour éviter les accidents de production.
