Чем отличаются PT100 и PT1000 и как подобрать датчик и схему подключения?

Как устроено измерение

Термосопротивление, в отличие от термопары, ничего не генерирует: через него пропускают измерительный ток и смотрят, какое сопротивление получилось. Отсюда два следствия, которые определяют всю практику работы с PT100.

Первое — ток должен быть небольшим. Проходя через чувствительный элемент, он его подогревает, и датчик показывает больше, чем есть на самом деле. Для PT100 измерительный ток держат в пределах примерно от 0,1 до 1 миллиампера, а по стандарту на самоподогрев отводят не более четверти допуска датчика. Второе — сопротивление подводящих проводов складывается с сопротивлением датчика, и в измерение попадает их сумма. Именно против этой ошибки и придуманы трёх- и четырёхпроводные схемы.

Двух-, трёх- и четырёхпроводная схема

Ошибка от провода считается просто. У медного провода сечением 0,22 квадратного миллиметра сопротивление около 0,162 Ом на метр, то есть на каждый метр линии в измерение добавляется примерно 0,42 градуса для PT100. Двадцать метров такого провода в двухпроводной схеме дают ошибку в десяток градусов — это уже не погрешность, а неверное показание. У PT1000 та же линия даёт примерно в десять раз меньшую ошибку, потому что базовое сопротивление датчика в десять раз больше.

Трёхпроводная схема предполагает, что все три жилы одинаковые и находятся в одном кабеле: тогда сопротивление одной жилы вычитается и ошибка уходит. Если жилы разные или соединение сделано на клеммах с разным переходным сопротивлением, компенсация перестаёт работать. Четырёхпроводная схема на это не полагается вовсе: по двум проводам идёт ток, по двум другим измеряется напряжение, и сопротивление линии не участвует в результате.

Классы допуска

Класс задаёт допуск и формулу, по которой он растёт с температурой, поэтому по краям диапазона разница между классами больше, чем при нуле. Класс AA имеет смысл только вместе с четырёхпроводной схемой: в двухпроводной схеме ошибка от провода всё равно перекрывает разницу между классами.

Прибор вместе с датчиком образует измерительный канал, и класс задаёт только сам чувствительный элемент. Погрешность вносит ещё и вторичный прибор, поэтому при замене одного датчика на более точный общая точность канала растёт не автоматически.

PT100 или PT1000: что выбрать

• На короткой линии до нескольких метров разница между номиналами несущественна, и берут тот, что согласован со вторичным прибором.
• На длинной линии выгоднее PT1000: ошибка от провода делится на большее базовое сопротивление.
• Ориентировочно: до 10 метров и погрешность около градуса — двухпроводная схема; от 10 до 50 метров — трёхпроводная; свыше 50 метров и десятые доли градуса — четырёхпроводная.
• Номинал нельзя менять произвольно: вторичный прибор настроен на конкретное сопротивление при нуле, и PT100 вместо PT1000 без перенастройки даст неверные показания.
• Проверяйте число проводов у датчика до заказа: трёх- и четырёхпроводные версии одной и той же модели отличаются артикулом.

Частые вопросы

• Чем PT100 отличается от PT1000 — базовым сопротивлением при нуле: 100 и 1000 Ом.
• Чем термосопротивление отличается от термопары — PT100 измеряется по сопротивлению и требует измерительного тока, термопара сама вырабатывает напряжение.
• Можно ли заменить PT100 на PT1000 — нет, без перенастройки вторичного прибора показания будут неверными.
• Сколько проводов достаточно — зависит от длины линии и требуемой точности; для цеха обычно трёхпроводная схема.
• Есть ли такие датчики у вас — пришлите номинал, число проводов, класс, диапазон и присоединение; при отсутствии подберём совместимую позицию.

Чем полезен такой заказ через нас

Термосопротивление — позиция, где внешне одинаковые датчики отличаются номиналом, числом проводов и классом, и ошибка в любом из трёх параметров видна не при монтаже, а при работе. Мы работаем по номиналу, схеме подключения, классу и присоединению, сверяем маркировку партии перед отправкой и при отсутствии позиции подбираем совместимую.