Sensor Pt100
Páginas: 5 (1208 palabras)
Publicado: 29 de mayo de 2012
SENSOR PT 100
LOS sensores PT 100 son sensores de temperatura. Trabajan midiendo la resistencia eléctrica a través del metal platino (Pt). La resistencia del metal aumenta en función de la temperatura. La resistencia a 0°C es de 100 ohmios – de aquí el nombre de PT 100.
Consiste en un arrollamiento muy fino de platino bobinado entre capas de material aislante y protegido por un revestimiento.El material que forma el conductor (Platino), tiene un coeficiente de temperatura de resistencia α, el cual determina la variación de la resistencia del conductor por cada grado que cambia su temperatura. Está determinado por la siguiente ecuación.
Rt = R0 (1+ α * Δt)
Donde:
Rt = Resistencia en Ω (ohms)
R0 = Resistecia a la temperatura de referencia t0 (100 Ω ohms a 0° C para el Platino)
Δt= Desviación de la temperatura respecto a t0 (Δt = t – t0 )
α = Es el coeficiente de temperatura del conductor especificado a 0 °C, (Para el platino α=0,00385 Ω/Ω ºC).
Debido a esta característica, su resistencia no tiene un comportamiento lineal conforme a la temperatura pero si creciente característico del platino, de tal forma que mediante tablas es posible encontrar la temperatura a laque corresponde:
Los sensores PT100 de tipo industrial normalmente están compuesto por una resistencia de alambre de platino, bobinada en un cuerpo de óxido de alúmina recristalizada situada en una vaina de acero inoxidable y un cabeza lde conexiones.
A continuación un ejemplo de un sensor PT100
1 Cabezal Aleación de aluminio pintada
2Vaina Acero inoxidable AISI 316
Existen 3 modosde conexión para las Pt100, cada uno de ellos requiere un instrumento lector distinto. El objetivo es determinar exactamente la resistencia eléctrica R(t) del elemento sensor de platino sin que influya en la lectura la resistencia de los cables Rc.
El modo más sencillo de conexión (pero menos recomendado) es con solo dos cables.
En este caso las resistencias de los cables Rc1 y Rc2 que unen laPt100 al instrumento se suman generando un error inevitable. El lector medirá el total R(t)+Rc1+Rc2 en vez de R(t). Lo único que se puede hacer es usar cable lo más grueso posible para disminuir la resistencia de Rc1 y Rc2 y así disminuir el error en la lectura
Esto limita su uso a distancias menores de 10 mts. Entre sensor e instrumento, ya que en este rango la resistencia del cable puedeser considerada una constante aditiva y el cambio de resistencia debido a variaciones en la temperatura ambiente puede ser ignorado.
El modo de conexión de 3 hilos es el más común y resuelve bastante bién el problema de error generado por los cables.
El único requisito es que los tres cables tengan la misma resistencia eléctrica pues el sistema de medición se basa (casi siempre) en el "puente deWheatstone". Por supuesto el lector de temperatura debe ser para este tipo de conexión. Con esta configuración se obtiene una compensación de la resistencia del cable y los efectos de variación de temperatura sobre ella.
El método de 4 hilos es el más preciso de todos, los 4 cables pueden ser distintos (distinta resistencia) pero el instrumento lector es más costoso.
Por los cables 1 y 4 sehace circular una corriente I conocida a través de R(t) revocando una diferencia de potencial V en los extremos de R(t). Los cables 2 y 4 están conectados a la entrada de un voltímetro de alta impedancia luego por estos cables no circula corriente y por lo tanto la caída de potencial en los cables Rc2 y Rc3 será cero (dV=Ic*Rc=0*Rc=0) y el voltímetro medirá exactamente el voltaje V en los extremosdel elemento R(t).
Finalmente el instrumento obtiene R(t) al dividir V medido entre la corriente I conocida. Esta medición es de alta precisión.
A continuación una lista de algunos fabricantes que comercializan sensores PT100 y sus principales características:
Fabricante | Modelo y Características |
Val.co | Serie IP65 | ETS/ETH0° a 250° CAlta respuesta en tiempo del transmisor de...
LOS sensores PT 100 son sensores de temperatura. Trabajan midiendo la resistencia eléctrica a través del metal platino (Pt). La resistencia del metal aumenta en función de la temperatura. La resistencia a 0°C es de 100 ohmios – de aquí el nombre de PT 100.
Consiste en un arrollamiento muy fino de platino bobinado entre capas de material aislante y protegido por un revestimiento.El material que forma el conductor (Platino), tiene un coeficiente de temperatura de resistencia α, el cual determina la variación de la resistencia del conductor por cada grado que cambia su temperatura. Está determinado por la siguiente ecuación.
Rt = R0 (1+ α * Δt)
Donde:
Rt = Resistencia en Ω (ohms)
R0 = Resistecia a la temperatura de referencia t0 (100 Ω ohms a 0° C para el Platino)
Δt= Desviación de la temperatura respecto a t0 (Δt = t – t0 )
α = Es el coeficiente de temperatura del conductor especificado a 0 °C, (Para el platino α=0,00385 Ω/Ω ºC).
Debido a esta característica, su resistencia no tiene un comportamiento lineal conforme a la temperatura pero si creciente característico del platino, de tal forma que mediante tablas es posible encontrar la temperatura a laque corresponde:
Los sensores PT100 de tipo industrial normalmente están compuesto por una resistencia de alambre de platino, bobinada en un cuerpo de óxido de alúmina recristalizada situada en una vaina de acero inoxidable y un cabeza lde conexiones.
A continuación un ejemplo de un sensor PT100
1 Cabezal Aleación de aluminio pintada
2Vaina Acero inoxidable AISI 316
Existen 3 modosde conexión para las Pt100, cada uno de ellos requiere un instrumento lector distinto. El objetivo es determinar exactamente la resistencia eléctrica R(t) del elemento sensor de platino sin que influya en la lectura la resistencia de los cables Rc.
El modo más sencillo de conexión (pero menos recomendado) es con solo dos cables.
En este caso las resistencias de los cables Rc1 y Rc2 que unen laPt100 al instrumento se suman generando un error inevitable. El lector medirá el total R(t)+Rc1+Rc2 en vez de R(t). Lo único que se puede hacer es usar cable lo más grueso posible para disminuir la resistencia de Rc1 y Rc2 y así disminuir el error en la lectura
Esto limita su uso a distancias menores de 10 mts. Entre sensor e instrumento, ya que en este rango la resistencia del cable puedeser considerada una constante aditiva y el cambio de resistencia debido a variaciones en la temperatura ambiente puede ser ignorado.
El modo de conexión de 3 hilos es el más común y resuelve bastante bién el problema de error generado por los cables.
El único requisito es que los tres cables tengan la misma resistencia eléctrica pues el sistema de medición se basa (casi siempre) en el "puente deWheatstone". Por supuesto el lector de temperatura debe ser para este tipo de conexión. Con esta configuración se obtiene una compensación de la resistencia del cable y los efectos de variación de temperatura sobre ella.
El método de 4 hilos es el más preciso de todos, los 4 cables pueden ser distintos (distinta resistencia) pero el instrumento lector es más costoso.
Por los cables 1 y 4 sehace circular una corriente I conocida a través de R(t) revocando una diferencia de potencial V en los extremos de R(t). Los cables 2 y 4 están conectados a la entrada de un voltímetro de alta impedancia luego por estos cables no circula corriente y por lo tanto la caída de potencial en los cables Rc2 y Rc3 será cero (dV=Ic*Rc=0*Rc=0) y el voltímetro medirá exactamente el voltaje V en los extremosdel elemento R(t).
Finalmente el instrumento obtiene R(t) al dividir V medido entre la corriente I conocida. Esta medición es de alta precisión.
A continuación una lista de algunos fabricantes que comercializan sensores PT100 y sus principales características:
Fabricante | Modelo y Características |
Val.co | Serie IP65 | ETS/ETH0° a 250° CAlta respuesta en tiempo del transmisor de...
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