De sleutel om te bepalen of een PT100-sensor zich buiten het tolerantiebereik bevindt, is het vergelijken van de meetfout bij een specifieke temperatuur met de toegestane fout voor de nauwkeurigheidsklasse die is gespecificeerd in de internationale norm (IEC 60751). Als de gemeten fout groter is dan de toegestane waarde bij die temperatuur, wordt deze beschouwd als buiten het tolerantiebereik.
De tolerantie van een PT100-sensor is geen vaste waarde, maar een functie van de temperatuur. Daarom kan het niet uitsluitend worden beoordeeld op basis van empirische waarden op een enkel temperatuurpunt; deze moet worden berekend en vergeleken in combinatie met de nominale nauwkeurigheidsklasse (bijvoorbeeld klasse A of klasse B) en de werkelijke bedrijfstemperatuur.
I. Standaardverduidelijking: IEC 60751 Tolerantieformule
De tolerantiebepaling voor alle industriële PT100-sensoren is gebaseerd op de IEC 60751-norm. Veel voorkomende cijfers en hun foutformules zijn als volgt:
|
Nauwkeurigheidsgraad |
Tolerantieformule (graad) |
Typische toepassingsscenario's |
|
AA-klasse |
±(0.1 + 0.0017t) |
Laboratoria met hoge-precisie, metrologische normen |
|
Een cijfer |
±(0.15 + 0.002t) |
Medische apparatuur, halfgeleiderproductie |
|
B-klasse |
±(0.30 + 0.005t) |
Algemene industriële controle (meest voorkomende) |
Waar t de absolute waarde is van de werkelijke temperatuur (eenheid:℃), bijvoorbeeld op 100 graden, |t|=100.
II. Gedetailleerde beoordelingsstappen
1. Bepaal de nominale nauwkeurigheidsgraad van de sensor. Controleer het productnaamplaatje, het specificatieblad of de aankoopbon om te bevestigen dat het klasse A, klasse B of een andere klasse is.
Tenzij anders aangegeven, wordt het standaard behandeld als klasse B (meestal gebruikt in de industrie).
2. Verkrijg kalibratie- of meetgegevens
Meet de werkelijke weerstandswaarde van de PT100 bij een bekende standaardtemperatuur (bijvoorbeeld via een thermostaat, vriespuntkolf, enz.) en converteer deze naar de overeenkomstige temperatuurwaarde
Bijvoorbeeld: in een standaardomgeving van 100 graden is de gemeten weerstand 138,85 Ω en de overeenkomstige temperatuur in de tabel is 101,0 graden.
3. Bereken de gemeten temperatuurfout
ΔT=T_gemeten - T_standaard
ΔT=T_gemeten - T_standaard
In het bovenstaande voorbeeld:
ΔT=101.0 - 100=+ 1.0 graad
ΔT=101.0 - 100=+1.0 graad
4. Bereken de toegestane fout op dit temperatuurpunt
Vervang dit door de overeenkomstige tolerantieformule:
Voor een klasse B-sensor, op 100 graden:
Toegestane fout=± (0.30 + 0.005 × 100)=± 0,80 graden
Toegestane fout=±(0.30 + 0.005 × 100)=±0,80 graden
5. Vergelijking en oordeel
Gemeten fout: +1.0 graad
Toegestaan bereik: [-0,80 graden, [+0.80 graden]
Omdat +1.0 graad > +0.80 graad → het tolerantiebereik overschrijdt, wordt deze als niet-gekwalificeerd beoordeeld.
III. Beknopte referentietabel voor gebruikelijke temperatuurpunttoleranties (met klasse B als voorbeeld)
Tabel: Temperatuur (graad) Tolerantie (graad B) Maximale tolerantie Weerstandsafwijking (Ω)
0 ±0,30 graden ±0,12Ω
25 ±0,425 graden ±0,16Ω
50 ±0,55 graden ±0,21Ω
100 ±0,80 graden ±0,31Ω
200 ±1,30 graden ±0,50Ω
Tip: Er kan een multimeter worden gebruikt om de weerstand -ter plaatse te meten, en deze tabel kan worden gebruikt om snel te bepalen of de weerstand buiten de tolerantie valt.
IV. Sleutelfactoren die van invloed zijn op de nauwkeurigheid van het oordeel
Zelfs als de gemeten waarde dicht bij het kritieke punt ligt, moeten de volgende storende factoren worden geëlimineerd om een verkeerde beoordeling te voorkomen:
Tabel Factor Impact Tegenmaatregelen
Weerstand draadkabel Twee--draadverbindingen veroorzaken extra fouten. Gebruik drie-draads- of vier-draadsmetingen.
Onvoldoende thermisch evenwicht Sensor niet voldoende verwarmd. Wacht voldoende tijd (meestal 5-10 minuten).
Onvoldoende insteekdiepte Het temperatuursensorelement is niet volledig in de constante temperatuurzone terechtgekomen. Insteekdiepte Groter dan of gelijk aan 150 mm of Groter dan of gelijk aan 10 keer de sondediameter.
Onnauwkeurige standaardbron Grote temperatuurschommelingen in het bad met constante temperatuur. Gebruik een gekalibreerde standaard platina-weerstandsthermometer als referentie.
V. Mogelijke oorzaken en suggesties voor behandeling bij overschrijding van de tolerantie
Tabel Oorzaak Manifestaties Suggesties
Langdurig gebruik van hoge- temperaturen leidt tot veroudering. Aanzienlijk verhoogde fouten in het hoge- temperatuurbereik. Verkort de kalibratiecyclus en overweeg vervanging.
Mechanische schade of trillingsvermoeidheid Weerstandssprong, trage reactie. Controleer de beschermbuis en de interne structuur.
Verontreiniging of verkooksing Vertraagde reactie, nul-puntsafwijking. Reinig de sonde en verbeter de installatieomgeving.
Onjuiste kalibratie of onnauwkeurige standaard systematische afwijking. Stuur de sensor ter verificatie naar een metrologie-instituut van derden-. Zodra wordt bevestigd dat de tolerantie wordt overschreden, moet de sensor buiten gebruik worden gesteld en worden gerepareerd, vervangen of opnieuw gekalibreerd, vooral in kritische temperatuurcontrolesystemen (zoals farmaceutische producten en batterijbeheer) om productieongevallen te voorkomen.

