Ogni sensore Pt100 ha una curva caratteristica individuale di temperatura-resistenza dovuta a piccole differenze nel platino e nella costruzione del sensore. Per ottenere una misura ancora più precisa rispetto a quella con Pt100 di Classe AA, questa curva individuale può essere linearizzata esattamente, per ogni singolo sensore, utilizzando l'equazione di Callendar van Dusen (CvD). Per ottenere il massimo livello di accuratezza durante la linearizzazione dei valori misurati nel trasmettitore, questa curva deve essere descritta nel modo più accurato possibile. Per le resistenze al platino (Pt/RTD), la curva viene descritta usando l'equazione di Callendar van Dusen (CvD).
La precisione del punto di misura completo, costituito da sensore e trasmettitore, può essere ottimizzata utilizzando la tecnologia di abbinamento sensore-trasmettitore. L'equazione CvD si presenta così: RT = R0[1+AT+BT²+CT³(T-100 °C)]. I coefficienti A, B e C per un certo campo di temperatura possono essere ricavati da una taratura con almeno 3 punti.
Se le costanti specifiche del sensore ricavate dalla taratura del termometro vengono immesse nel trasmettitore al posto dei coefficienti standardizzati di IEC 60751, il trasmettitore linearizza la curva di resistenza/temperatura specifica per il sensore collegato.
Vantaggi
- Massimo grado di precisione su un ampio campo di misura
- Esempio SENZA abbinamento sensore-trasmettitore: Pt100 classe AA con trasmettitore ad alta precisione a 150 °C (302 °F) ±0,4 °C ( ±0,72 °F)
- Esempio CON abbinamento sensore-trasmettitore: Pt100 classe AA con trasmettitore ad alta precisione a 150 °C (302 °F) ±0,18 °C ( ±0,324 °F)
- Alternativa economica ai sensori abbinati, in particolare a temperature superiori a 100 °C (212 °F)
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Avete preso in considerazione le regole d'oro per l'installazione di un sistema di misura della temperatura industriale e avete bisogno di una precisione ancora maggiore? Dobbiamo considerare i metodi di calcolo e di taratura. Immaginate di aver seguito tutte le regole d'oro trattate nei video precedenti ma di avere bisogno di un livello di accuratezza ancora maggiore. Cosa potete fare per ottenere questo scarto di zero virgola qualcosa? Dovete considerare l'elettronica! Il compito di un trasmettitore di temperatura è quello di convertire il segnale primario, che potrebbe essere in Ohm o mV per le termoresistenze o le termocoppie, nel valore desiderato, Celsius o Fahrenheit. Ritorniamo un attimo sugli Ohm, sulle termoresistenze. Come funziona? La curva ideale del Pt100 relativa alla temperatura è riportata nella norma internazionale IEC6751.
Questi valori ideali indicano che a 138,5 Ohm la lettura è di 100 gradi Celsius. Il trasmettitore converte questo segnale in Ohm. In realtà, come già visto in uno dei video precedenti, le Classi A, B, ecc. formano un imbuto. Esiste quindi una classe di tolleranza. Un sensore reale potrebbe essere un po' diverso. Questa piccola differenza potrebbe non essere di 138,5 ma di 138,2. L'elemento primario indica 100 gradi Celsius ma il trasmettitore non lo sa. Quindi converte questo segnale a 99,2 perché meno Ohm equivalgono a una temperatura inferiore. Se desiderate una maggiore precisione, è necessario osservare attentamente il sensore stesso. Eliminare l'errore di misura significa capire il calcolo che c'è dietro. In questa curva è riportato il comportamento reale della temperatura in relazione alla resistenza. Per citarne solo uno, R0 è 100 Ohm a zero gradi Celsius moltiplicato per qualcosa. Questi valori standard vengono scritti nel trasmettitore e tutto funziona.
Ma se eseguiamo una taratura a tre o cinque punti, possiamo determinare individualmente i valori di questa formula e inserire il risultato della taratura nel trasmettitore. A questo punto, non funziona più con valori standard ma con i valori propri di questo sensore. La precisione del risultato diventa quindi migliore perché adesso il trasmettitore è in grado di sapere che questo sensore è diverso. Indicherà 100 gradi Celsius anche se la resistenza è un po' più bassa, perché questi valori individuali sono memorizzati. I vantaggi sono i seguenti: non c'è più l'effetto imbuto per cui la tolleranza aumenta con la temperatura e abbiamo una tolleranza più o meno costante nel campo di taratura. Dovete quindi fornirci i valori di taratura che desiderate. La precisione risultante sarà molto migliore.
L'aspetto negativo è che, in questo caso, sensore e trasmettitore non dovrebbero più essere separati perché il sensore è adattato al trasmettitore e formano un tutt'uno. Se si sostituisce l'inserto di misura con un altro, è impossibile prevedere i risultati. Questa è una possibilità! Questo abbinamento sensore-trasmettitore ci permette di ottenere la massima precisione possibile.
