Sensor Pt100
Páginas: 10 (2466 palabras)
Publicado: 29 de noviembre de 2015
Control & Instrumentación
Pt100, su operación, instalación y tablas.
Que es un Pt100 ?
Un Pt100 es un sensor de temperatura. Consiste en un alambre de
platino que a 0 °C tiene 100 ohms y que al aumentar la temperatura
aumenta su resistencia eléctrica.
El incremento de la resistencia no es lineal pero si creciente y
característico del platino de tal forma que mediante tablas es posibleencontrar la temperatura exacta a la que corresponde.
300 ohm
200 ohm
100 ohm
0 ohm
0˚C
200˚C
400˚C
Un Pt100 es un tipo particular de RTD (Dispositivo Termo
Resistivo)
Normálmente las Pt100 industriales se consiguen encapsuladas en la
misma forma que las termocuplas, es decir dentro de un tubo de
acero inoxidable ú otro material (vaina) , en un extremo está el
elemento sensible (alambre de platino) yen el otro está el terminal
eléctrico de los cables protejido dentro de una caja redonda de
aluminio ( cabezal ).
Ventajas del Pt100
Por otra parte los Pt100 siendo lévemente más costosos y
mecánicamente no tán rígidos como las termocuplas, las superan
especiálmente en aplicaciones de bajas temperaturas. (-100 a 200 °).
Nota Técnica 4, rev. a, http://www.arian.cl
1
Los Pt100 pueden fácilmenteentregar precisiones de una décima de
grado con la ventaja que la Pt100 no se descompone graduálmente
entregando lecturas erroneas, si no que normálmente se abre, con lo
cual el dispositivo medidor detecta inmediátamente la falla del sensor
y da aviso.
Este comportamiento es una grán ventaja en usos como cámaras
frigoríficas donde una desviación no detectada de la temperatura
podría producir algúndaño grave.
Además la Pt100 puede ser colocada a cierta distancia del medidor
sín mayor problema (hasta unos 30 metros ) utilizando cable de
cobre convencional para hacer la extensión.
Conexión de la Pt100 Existen 3 modos de conexión para las Pt100, cada uno de ellos
requiere un instrumento lector distinto.
El objetivo es determinar exactamente la resistencia electrica R(t) del
elemento sensorde platino sín que influya en la lectura la resistencia
de los cables Rc.
Con 2 hilos
El modo más sencillo de conexión (pero menos recomendado) es
con solo dós cables.
En este caso las resistencias de los cables Rc1 y Rc2 que unen la
Pt100 al instrumento se suman generando un error inevitable.
El lector medira el total R(t)+Rc1+Rc2 en vez de R(t).
Lo único que se puede hacer es usar cable lo másgrueso posible
para disminuir la resistencia de Rc1 y Rc2 y así disminuir el error
en la lectura.
Rc1
R(t)
Rc2
Por ejemplo si la temperatura es 90°C, entonces R(t) = 134.7 ohms,
pero si el cable Rc1 tiene 1.3 ohms y el Rc2 tiene 1.2 ohms
entonces la resistencia medida será 134.7+1.3+1.2 = 137.2 ohms y
la lectura del instrumento será 96 °C.
Un cable común razonáblemente grueso sería uno dediámetro
equivalente a 18 AWG. La resistencia de este cable es 0.0193 ohms
por metro.
Por ejemplo si se usa este cable para medir una resistencia a 15
metros de distancia, la resistencia total de los cables será
15*2*0.0193 = 0.579 ohms lo que inducirá un error de 1.5°C en la
lectura.
Nota Técnica 4, rev. a, http://www.arian.cl
2
Con 3 hilos
El modo de conexión de 3 hilos es el más común y resuelvebastante bién el problema de error generado por los cables.
Rc
cafe
R(t)
Rc
azul
Rc
verde
El único requisito es que los trés cables tengan la misma resistencia
eléctrica pues el sistema de medición se basa (casi siempre) en el
"puente de Wheatstone". Por supuesto el lector de temperatura debe
ser para este tipo de conexión.
En el caso particular de los instrumentos ARIAN, se hace pasar unacorriente conocida a traves de los cables azul y verde con lo cual el
instrumento mide 2Rc. Luego mide la resistencia por los cables cafe
y azul para finalmente restarle 2Rc al valor medido y obtener R(t).
Con 4 hilos
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.
Rc1
rojo
Rc2
I
rojo
I
V...
Pt100, su operación, instalación y tablas.
Que es un Pt100 ?
Un Pt100 es un sensor de temperatura. Consiste en un alambre de
platino que a 0 °C tiene 100 ohms y que al aumentar la temperatura
aumenta su resistencia eléctrica.
El incremento de la resistencia no es lineal pero si creciente y
característico del platino de tal forma que mediante tablas es posibleencontrar la temperatura exacta a la que corresponde.
300 ohm
200 ohm
100 ohm
0 ohm
0˚C
200˚C
400˚C
Un Pt100 es un tipo particular de RTD (Dispositivo Termo
Resistivo)
Normálmente las Pt100 industriales se consiguen encapsuladas en la
misma forma que las termocuplas, es decir dentro de un tubo de
acero inoxidable ú otro material (vaina) , en un extremo está el
elemento sensible (alambre de platino) yen el otro está el terminal
eléctrico de los cables protejido dentro de una caja redonda de
aluminio ( cabezal ).
Ventajas del Pt100
Por otra parte los Pt100 siendo lévemente más costosos y
mecánicamente no tán rígidos como las termocuplas, las superan
especiálmente en aplicaciones de bajas temperaturas. (-100 a 200 °).
Nota Técnica 4, rev. a, http://www.arian.cl
1
Los Pt100 pueden fácilmenteentregar precisiones de una décima de
grado con la ventaja que la Pt100 no se descompone graduálmente
entregando lecturas erroneas, si no que normálmente se abre, con lo
cual el dispositivo medidor detecta inmediátamente la falla del sensor
y da aviso.
Este comportamiento es una grán ventaja en usos como cámaras
frigoríficas donde una desviación no detectada de la temperatura
podría producir algúndaño grave.
Además la Pt100 puede ser colocada a cierta distancia del medidor
sín mayor problema (hasta unos 30 metros ) utilizando cable de
cobre convencional para hacer la extensión.
Conexión de la Pt100 Existen 3 modos de conexión para las Pt100, cada uno de ellos
requiere un instrumento lector distinto.
El objetivo es determinar exactamente la resistencia electrica R(t) del
elemento sensorde platino sín que influya en la lectura la resistencia
de los cables Rc.
Con 2 hilos
El modo más sencillo de conexión (pero menos recomendado) es
con solo dós cables.
En este caso las resistencias de los cables Rc1 y Rc2 que unen la
Pt100 al instrumento se suman generando un error inevitable.
El lector medira el total R(t)+Rc1+Rc2 en vez de R(t).
Lo único que se puede hacer es usar cable lo másgrueso posible
para disminuir la resistencia de Rc1 y Rc2 y así disminuir el error
en la lectura.
Rc1
R(t)
Rc2
Por ejemplo si la temperatura es 90°C, entonces R(t) = 134.7 ohms,
pero si el cable Rc1 tiene 1.3 ohms y el Rc2 tiene 1.2 ohms
entonces la resistencia medida será 134.7+1.3+1.2 = 137.2 ohms y
la lectura del instrumento será 96 °C.
Un cable común razonáblemente grueso sería uno dediámetro
equivalente a 18 AWG. La resistencia de este cable es 0.0193 ohms
por metro.
Por ejemplo si se usa este cable para medir una resistencia a 15
metros de distancia, la resistencia total de los cables será
15*2*0.0193 = 0.579 ohms lo que inducirá un error de 1.5°C en la
lectura.
Nota Técnica 4, rev. a, http://www.arian.cl
2
Con 3 hilos
El modo de conexión de 3 hilos es el más común y resuelvebastante bién el problema de error generado por los cables.
Rc
cafe
R(t)
Rc
azul
Rc
verde
El único requisito es que los trés cables tengan la misma resistencia
eléctrica pues el sistema de medición se basa (casi siempre) en el
"puente de Wheatstone". Por supuesto el lector de temperatura debe
ser para este tipo de conexión.
En el caso particular de los instrumentos ARIAN, se hace pasar unacorriente conocida a traves de los cables azul y verde con lo cual el
instrumento mide 2Rc. Luego mide la resistencia por los cables cafe
y azul para finalmente restarle 2Rc al valor medido y obtener R(t).
Con 4 hilos
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.
Rc1
rojo
Rc2
I
rojo
I
V...
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