Pt100 temperatursensor

Pt100 temperatursensorer är mycket vanliga inom processindustrin. Den här artikeln behandlar många användbara och praktiska saker som är nyttiga att veta om PT100 sensorer. Den innehåller information om RTD- och PRT-sensorer, olika mekaniska strukturer som Pt100-sensorer har, relationen mellan temperatur och resistans, temperaturkoefficienter, noggrannhetsklasser med mera.

Angående terminologin så används i allmänhet både ”sensor” och ”givare”. Jag använder huvudsakligen ”sensor” i denna artikel. Jag kommer dessutom främst att använda Pt100-formatet. (Ja, jag vet att IEC / DIN 60751 använder Pt-100, men jag är så van att använda Pt100-formatet.)

Innehåll

• RTD-sensorer
• PRT-sensorer
• PRT kontra termoelement
• Mätning av RTD-/PRT-sensor
  
  • Mätström
  • Självuppvärmning
• Olika mekaniska strukturer av PRT-sensorer
  
  • Standard Platinum Resistance Thermometer (SPRT)
  • Delvis stödda PRT-sensorer
  • Industriella PRT sensorer, IPRT
  • Tunnfilm PRT
• Andra RTD-sensorer
  
  • Andra platinasensorer
  • Andra RTD-sensorer
• Pt100-sensorer
  
  • Temperaturkoefficient
  • Pt100 (385) temperatur-/resistansförhållande
• • Försäkra dig om att din mätare stöder din Pt100-sensor
• Pt100 noggrannhetsklasser (tolerans)
• Koefficienter
  
  • Callendar-van Dusen
  • ITS-90
  • Steinhart-Hart
• Fler temperatur-relaterade blogginlägg
• Beamex produkter för temperaturkalibrering

Ladda ner PDF versionen av denna artikel!

RTD-sensorer

Eftersom Pt100 är en RTD-sensor, låt oss först titta på vad det är.

Förkortningen RTD kommer från ”Resistance Temperature Detector”. Det är en temperatursensor i vilken resistansen (motståndet) beror på temperaturen; när temperaturen ändrar, ändrar också sensorns resistans. Så genom att mäta sensorns resistans kan en RTD-sensor användas för att mäta temperatur.

RTD-sensorer är i allmänhet gjorda av platina, koppar, nickel-legeringar eller olika metalloxider.

PRT-sensorer

Platina är det vanligaste materialet för RTD-sensorer. Platina har en pålitlig, repeterbar och linjär relation mellan temperatur och resistans. RTD-sensorer gjorda av platina kallas för PRT, ”Platinum Resistance Thermometer.” Den vanligaste PRT-sensorn som används i processindustrin är Pt100 sensorn. Nummer ”100” i namnet indikerar att den har en resistans på 100 ohm i 0°C (32°F) temperatur. Mer detaljer om det senare.

PRT kontra termoelement

I en annan teknisk artikel diskuterade vi termoelement. Termoelementen används också som temperatursensorer i många industriella tillämpningar. Så vilka är skillnaderna mellan ett termoelement och en PRT-sensor? Här följer en kort jämförelse:

Termoelement:

• Kan användas för att mäta mycket högre temperaturer
• Mycket robust
• Billig
• Självdriven, behöver inte extern matning
• Inte särskilt exakt
• Kräver kallkorsningskompensation
• Förlängningskablarna måste bestå av lämpligt material för termoelementtypen i fråga, och man bör vara uppmärksam på att temperaturen är enhetlig över mätkretsens alla kopplingar
• Om kablarna är heterogena, kan det orsaka oväntade fel

PRT-sensorer:

• Är mera noggranna, linjära och stabilare än termoelement
• Kräver inte kallkorsningskompensation, som termoelement
• Förlängningskablarna kan vara kopparkablar
• Dyrare än termoelement
• Kräver en känd strömmatning som är lämplig för sensortypen
• Ömtåligare

Kortfattat kan man säga att termoelement är mera lämpliga för mätning av höga temperaturer och PRT-sensorer för mätningar som kräver bättre noggrannhet.

Mer information om termoelement och kallkorsningskompensation finns i detta blogginlägg: Thermocouple Cold (Reference) Junction Compensation [ENG]

Mätning av RTD-/PRT-sensor

Eftersom RTD-sensorns resistans förändras när temperaturen ändrar, bör du självklart också mäta resistansen när du mäter RTD-sensorn. Du kan mäta resistansen i ohm och därefter manuellt omvandla den till ett temperaturvärde enligt omvandlingstabellen (eller formeln) för den RTD-typ som används.

Nuförtiden använder man oftast en temperaturmätningsapparat eller en kalibrator som automatiskt omvandlar den uppmätta resistansen till en temperaturavläsning, om rätt RTD-typ är vald i apparaten (förutsatt att den stöder den RTD-typ som används). Om fel RTD-sensortyp väljs i apparaten, kommer det naturligtvis att resultera i felaktiga temperaturmätningsresultat.

Det finns olika sätt att mäta resistans. Du kan använda en 2-, 3- eller 4-trådskoppling. 2-trådskopplingen är endast lämplig för mätning med mycket låg noggrannhet (främst felsökning) eftersom all resistans i kablarna och kopplingarna kommer att ge extra fel i mätningen. Alla normala processmätningar bör göras med 3- eller 4-trådskoppling.

Till exempel IEC 60751-standarden specificerar att alla sensorer som är bättre än noggrannhetsklass B måste mätas med en 3- eller 4-trådskoppling. Mer om noggrannhetsklasserna senare i den här artikeln.

Kom ihåg att använda 3- eller 4-trådskoppling. Då är du på den säkra sidan.

För vissa högimpedanstermistorer, Pt1000-sensorer eller andra högimpedanssensorer, kanske den extra felmätning, som orsakas av 2-trådskopplingen inte nödvändigtvis har så stor betydelse.

Mera information om resistansmätning med 2-, 3- och 4-trådskoppling kan hittas i länken till blogginlägget nedanför: Resistance measurement; 2, 3 or 4 wire connection – How does it work and which to use? [ENG]

Mätström

Det som förklaras mer i detalj i det ovan länkade blogginlägget är, att när en enhet mäter resistans, skickar den en liten exakt ström genom sensorn och mäter sedan spänningsfallet som genereras över det. Sedan kan resistansen beräknas genom att dividera spänningsfallet med strömmen enligt Ohms lag (R=U/I).

Om du är intresserad av mer detaljerad information om Ohms lag, se det här blogginlägget: Ohm’s law – what it is and what an instrument tech should know about it [ENG]

Självuppvärmning

När mätströmmen går genom RTD-sensorn, värms denna upp en aning. Detta fenomen kallas självuppvärmning. Ju högre mätströmmen är och ju längre tid den är påslagen, desto mer värms sensorn upp. Också sensorns struktur och dess termiska motstånd mot omgivningen kommer att ha en betydande effekt på självuppvärmningen. Det är ganska uppenbart att denna typ av självuppvärmning i en temperatursensor kommer att orsaka ett litet mätfel.

Mätströmmen är vanligtvis max. 1 mA vid mätning av en Pt100-sensor, men den kan vara så låg som 100 μA eller ännu lägre. Enligt standarder (som IEC 60751) får självuppvärmningen inte överstiga 25 % av sensorns toleransspecifikation.

Olika mekaniska strukturer av PRT-sensorer

PRT-sensorer är i allmänhet mycket känsliga instrument och tyvärr är noggrannheten nästan utan undantag omvänt proportionell mot mekanisk robusthet. För att vara en exakt termometer, bör platinatråden inuti elementet kunna dra ihop sig och expandera med temperaturen så fritt som möjligt, för att undvika spänning och deformering. Nackdelen är att denna typ av sensor är mycket känslig för mekaniska stötar och vibrationer.

Standard Platinum Resistance Thermometer (SPRT)

De mer exakta SPRT-sensorerna (Standard Platinum Resistance Thermometer) realiserar ITS-90 temperaturskalan mellan de fasta punkterna. De är gjorda av mycket ren (α = 3,926 x 10^-3 °C^-1) platina och stödet för ledarna är utformat för att hålla trådarna så spänningsfria som möjligt. ”Guide to the Realization of the ITS-90” publicerad av BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) definierar de kriterier som SPRT-sensorn måste uppfylla. Andra sensorer är inte och får inte kallas SPRT. Det finns sensorer med glas, kvarts och metallhölje för olika applikationer. SPRT:er är extremt känsliga för alla typer av accelerationer såsom minimala stötar och vibrationer, vilket begränsar deras användning till laboratorier med de mest noggranna mätningarna.

Delvis stödda PRT-sensorer

En delvis stödd PRT-sensor är en kompromiss mellan dess temperaturmätningsprestanda och mekaniska robusthet. De mest exakta kallas ofta sekundära standardsensorer eller sekundära referenssensorer. Dessa sensorer kan utnyttja vissa strukturer från SPRT och trådkvaliteten kan vara den samma eller väldigt lika. Tack vare en del stöd för trådspiralen är de mindre ömtåliga än SPRT. De är till och med användbara för fälttillämpningar, förutsatt att de hanteras med försiktighet, och erbjuder fortfarande utmärkt stabilitet och låg hysteres.

Industriella PRT sensorer, IPRT

När stödet för tråden ökas, ökar den mekaniska robustheten, men samtidigt ökar också påfrestningarna som inverkar på drift- och hysteresproblem. Dessa sensorer kallas Industriella PRT sensorer, IPRT. Fullständigt stödda IPRT:er har ännu mer trådstöd och är mekaniskt mycket robusta. Tråden är helt inkapslad i keramik eller glas, vilket gör den mycket okänslig för vibrationer och mekaniska stötar. Nackdelen är mycket sämre långtidsstabilitet och stor hysteres, eftersom platinan är bunden till substratet, som har andra termiska expansionsegenskaper.

Tunnfilm PRT

Tunnfilm PRT har utvecklats mycket de senaste åren; kvaliteten har förbättras och de finns tillgängliga för olika tillämpningar. Platinafolien fräses på det valda substratet, elementets resistans lasertrimmas ofta till önskat resistansvärde och kapslas sen in för att skyddas. Till skillnad från trådelement, är produktionen av tunnfilmselement mycket enklare att automatisera, vilket gör att de ofta är billigare än trådelementen. Fördelarna och nackdelarna är vanligtvis desamma som med helt stödda trådelement, förutom att filmelement ofta har en mycket låg tidskonstant, vilket medför att de reagerar mycket snabbt på temperaturförändringar. Vissa tillverkare har utvecklat tekniker som bättre kombinerar prestanda och robusthet.

Andra RTD-sensorer

Andra platinasensorer

Även om Pt100 är den vanligaste Platina RTD/PRT-sensorn, finns det flera andra, så som Pt25, Pt50, Pt200, Pt500 och Pt1000. Det är lätt att gissa vilken den största skillnaden mellan dessa sensorer är, nämligen motståndet vid 0 °C, vilket också avslöjas av sensornamnet. Till exempel har en Pt1000-sensor ett motstånd på 1000 ohm vid 0 °C. Temperaturkoefficienten är också viktig att känna till, eftersom den definierar vad resistansen är vid andra temperaturer. Om det är en Pt1000 (385) betyder det att den har en temperaturkoefficient på 0,00385 °C.

Andra RTD-sensorer

Fastän platinasensorer är de vanligaste RTD-sensorerna, finns det även sensorer gjorda av andra material, så som nickel-, nickel-/järn- och kopparsensorer. De vanligaste nickelsensorerna är Ni100 och Ni120, nickel-/järnsensor Ni-Fe 604 ohm och kopparsensor Cu10. Dessa material har var och en sina fördelar i olika applikationer. Deras relativt smala temperaturintervall och känslighet för korrosion, jämfört med ädelmetallplatina, är de vanligaste nackdelarna.

RTD-sensorer kan också tillverkas av andra material som guld, silver, volfram, rodiumjärn eller germanium. De är utmärkta i vissa applikationer, men mycket sällsynta i normal industriell verksamhet.

Eftersom RTD-sensorns resistans beror på temperaturen, kan vi även inkludera alla generiska PTC-sensorer (Positive Temperature Coefficient) och NTC sensorer (Negative Temperature Coefficient) i denna kategori, till exempel termistorer och halvledare som används för temperaturmätning. NTC-typer är mycket vanliga i temperaturmätning.

Behöver du en paus? Ladda ner artikeln som PDF och spara den för senare läsning - klicka bara på bilden nedan.

Pt100-sensorer

Temperaturkoefficient

Den vanligaste RTD-sensorn inom processindustrin är Pt100-sensorn, som har en resistans på 100 ohm vid 0 °C (32 °F). Resistansen i högre temperaturer beror på versionen av Pt100-sensorn, eftersom det finns några olika versioner av Pt100-sensorn, som har lite olika temperaturkoefficienter. Globalt sett är den vanligaste versionen ”385”. Om koefficienten inte nämns, är den vanligtvis 385. Temperaturkoefficienten (grekisk symbol: Alfa -> α) för Pt100-sensorn indikeras som skillnaden mellan motståndet vid 100 °C och 0 °C, dividerat med motståndet vid 0 °C multiplicerat med 100 °C.

Ekvationen är relativt enkel, men låter lite komplicerad när den är skriven, så låt oss titta på den:



där:

α = temperaturkoefficient

R100 = resistansen vid 100 °C

R0 = resistansen vid 0 °C

Låt oss titta på ett exempel så kanske det blir tydligare: Pt100 har en resistans på 100,00 ohm vid 0 °C och en resistans på 138,51 ohm vid 100 °C. Temperaturkoefficienten kan beräknas på följande sätt:

Vi får resultatet 0,003851 /°C.

Eller som det ofta skrivs: 3.851 x 10^-3 °C^-1

Koefficienten avrundas ofta och benämns som ”385” Pt100-sensor.

Detta är också den temperaturkoefficient som anges i standarden IEC 60751:2008.

Temperaturkoefficienten för sensorelementet beror mest på renheten i den platina som används under tillverkningen av tråden. Ju renare platinan är, desto högre är värdet för alfan. Nuförtiden är det inga problem att få väldigt rent platinamaterial. För att tillverka sensorer som uppfyller IEC 60751 temperatur/resistanskurvan måste den rena platinan dopas med lämpliga föroreningar för att få ner alfavärdet till 3.851 x 10^-3 °C^-1.

Alfavärdet härstammar från den tiden då vattnets smältpunkt (≈0 °C) och kokpunkt (≈100 °C) användes som referenstemperaturpunkter. Dessa används fortfarande för att definiera platinatrådens kvalitet. Eftersom kokpunkten för vatten faktiskt är en bättre höjdmätare än en referenstemperaturpunkt, är resistansförhållandet vid galliumpunkten (29,7646°C), som är en definierad fast punkt på temperaturskalan ITS-90, ett annat sätt att definiera trådens renhet. Detta resistansförhållande beskrivs med en grekisk liten bokstav ρ (rho).

Typiskt ρ-värde för en ”385”-sensor är 1,115817 och för en SPRT-sensor 1,11814. I praktiken är den gamla goda alfa i många fall den mest bekväma, men också rho kan publiceras. 

Pt100 (385) temperatur-/resistansförhållande

I grafiken nedan kan du se hur en Pt100 (385) sensors resistans beror på temperaturen:

När man tittar på grafen, kan du se att förhållandet mellan resistans och temperatur för en Pt100-sensor inte är perfekt linjärt, utan förhållandet är något ”böjt”. Tabellen nedanför visar numeriska värden, temperatur kontra resistans, för en Pt100 (385), i några punkter:

Andra Pt100-sensorer med olika temperaturkoefficienter

De flesta av sensorerna har standardiserats, men det finns olika standarder runt om i världen. Det gäller också Pt100-sensorer. Det har funnits några olika standarder specificerade under olika tidsperioder. I de flesta fall är det bara frågan om en relativt liten skillnad i temperaturkoefficienten. Till exempel är standarderna som implementerats i Beamex temperaturkalibratorer från följande standarder:

• IEC 60751
• DIN 43760
• ASTM E 1137
• JIS C1604-1989 alpha 3916, JIS C 1604-1997
• SAMA RC21-4-1966
• GOCT 6651-84, GOST 6651-94
• Minco Table 16-9
• Edison curve #7

Försäkra dig om att din mätare stöder din Pt100-sensor

Det som är bra med de vanliga Pt100-sensorerna, är att varje sensor ska uppfylla specifikationerna. Du kan bara koppla in den i din mätare (eller kalibrator) och den kommer att mäta temperaturen lika exakt som specifikationerna (sensor + mätare) definierar. Samtidigt skall sensorerna i processen vara utbytbara utan kalibrering, åtminstone för de mindre kritiska mätningarna. Det skulle ändå vara god praxis att kontrollera sensorn vid en känd temperatur före användningen.

Hur som helst, eftersom de olika standarderna har lite olika specifikation för Pt100-sensorn, är det viktigt att enheten du använder för att mäta din Pt100-sensor stöder rätt temperaturkoefficient. Till exempel, om din mätare stöder endast Alfa 385 och en sensor med en Alfa 391 används, kommer det att uppstå fel i mätningen. Är felet betydande? I detta fall (385 vs 391) skulle felet innebära ungefär 1,5 °C vid 100 °C.

Jag tycker att det är anmärkningsvärt. Ju mindre skillnaden mellan temperaturkoefficienterna är, desto mindre blir naturligtvis felet. Så se till att din RTD-mätare stöder den Pt100-sensor som du använder. Om Pt100 inte har någon indikation på temperaturkoefficienten är det oftast en 385 sensor. Som ett praktiskt exempel, stöder Beamex MC6 kalibrator och kommunikator följande Pt100-sensorer (temperaturkoefficient inom parentes), baserade på olika standarder:

• Pt100 (375)
• Pt100 (385)
• Pt100 (389)
• Pt100 (391)
• Pt100 (3926)
• Pt100 (3923)

Pt100 noggrannhetsklasser (tolerans)

Pt100-sensorer finns i olika noggrannhetsklasser. De vanligaste noggrannhetsklasserna är AA, A, B och C som definieras i IEC 60751-standarden. Standarder definierar en sorts idealisk Pt100-sensor som tillverkarna siktar på. Om det var möjligt att bygga en idealisk sensor skulle toleransklasserna vara betydelselösa. Eftersom Pt100-sensorer inte kan justeras för att kompensera för fel, bör du köpa en sensor med lämplig noggrannhet för applikationen. Sensorfel kan korrigeras i vissa mätapparater med vissa koefficienter, men mer om det senare. Noggrannhet för de olika noggrannhetsklasserna (enligt IEC 60751:2008):

I talspråk finns det även så kallade 1/3 DIN och 1/10 DIN Pt100 noggrannhetsklasser. De var standardiserade klasser i till exempel DIN 43760:1980-10 som drogs in 1987, men som inte definieras i den senare IEC 60751-standarden eller i dess tyskspråkiga kusin DIN EN 60751. Toleransen för dessa sensorer baseras på noggrannheten klass B-sensor, men den fasta delen av felet (0,3 °C) delas med ett givet tal (3 eller 10). Termerna är dock ett använt uttryck när man pratar om Pt100 och vi kommer att använda dem här också. Noggrannhetsklasserna för dessa sensorer är följande:

Naturligtvis kan en sensortillverkare tillverka sensorer med sina egna anpassade noggrannhetsklasser. I IEC 60751 standardens avsnitt 5.1.4 definieras hur dessa speciella toleransklasser ska uttryckas. Ekvationerna kan vara svåra att jämföra. I tabellen nedan är noggrannhetsklasserna beräknade i temperatur (°C):

Anmärkningsvärt här är att även om ”1/10 DIN” låter attraktivt med sin låga 0,03 °C tolerans vid 0 °C, är den faktiskt bättre än klass A bara inom det smala intervallet –40 … +40 °C. Grafiken nedan visar skillnaden mellan dessa noggrannhetsklasser:

Koefficienter

Noggrannhetsklasserna används ofta i industriella RTD-sensorer, men när det kommer till de mest exakta PRT-referenssensorerna (SPRT, sekundära standarder), är dessa noggrannhetsklasser inte längre giltiga. Dessa sensorer gjordes för att vara så bra termometer som möjligt för ändamålet, utan att stämma överens med någon standardiserad kurva. Det är väldigt noggranna sensorer med mycket bra långtidsstabilitet och väldigt låg hysteres, men dessa sensorer är individuella, så varje sensor har ett individuellt temperatur/resistansförhållande. De skall inte användas utan sensorernas individuella koefficienter. Du kan till och med hitta allmänna CvD-koefficienter för SPRTn, men det kommer att förstöra prestandan som du har betalat för. Om du kopplar in en 100 ohm sekundär PRT-sensor, så som Beamex RPRT, i en enhet som mäter en standard Pt100-sensor, kan du få ett resultat som är flera grader eller kanske till och med tio grader felaktigt. I vissa fall spelar det nödvändigtvis inte någon roll, men i andra fall kan det vara skillnaden mellan ett läkemedel och ett toxin.

Så dessa sensorer måste alltid användas med rätta koefficienter.

Såsom tidigare nämnts, kan RTD-sensorer inte ”justeras” för att mäta korrekt. Korrigeringen måste göras i mätaren (t.ex. temperaturkalibratorn) som används för att mäta RTD-sensorn. För att ta reda på koefficienterna bör sensorn först kalibreras mycket noggrant. Sedan, från kalibreringsresultaten, kan koefficienterna för den önskade ekvationen, anpassas för att representera sensorns karakteristiska resistans/temperaturförhållande. Användningen av koefficienterna kommer att korrigera sensormätningen och göra att den mäter mycket exakt. Det finns flera olika ekvationer och koefficienter för att beräkna sensorns resistans mot temperatur. Dessa är förmodligen de mest förekommande:

Callendar-van Dusen

Callendar presenterade på sena 1800-talet en enkel kvadratisk ekvation som beskriver platinas resistans-/temperaturbeteende. Senare kom van Dusen på att en extra koefficient behövs i temperaturer under noll grader. Ekvationen kallas Callendar-van Dusen-ekvation, CvD. Den är nästan lika bra som ITS-90 för alfa 385-sensorer, speciellt när temperaturområdet inte är särskilt brett.

Om ditt certifikat anger koefficienterna R₀, A, B, C, är de koefficienterna för IEC 60751 standardformatets CvD ekvation. Koefficienten C används dock bara i temperaturer under 0°C, så den kan saknas om sensorn inte blivit kalibrerad för temperaturer under 0°C.

Koefficienterna kan också vara R₀, α, δ och β. De motsvarar den historiska formen av CvD ekvationen som fortfarande används. Trots att ekvationen i huvudsak är den samma, är den skrivna formen och koefficienterna olika.

ITS-90

ITS-90 är en temperaturskala, inte en standard. Callendar-van Dusen-ekvationen fungerade som grund för de tidigare skalorna 1927, 1948 och 1968, men ITS-90 förde med sig en väsentligt annorlunda matematik. ITS-90 funktioner bör användas när man realiserar temperaturskalan med SRPT, men även många lägre alfa-PRT:er drar nytta av det jämfört med CvD, speciellt när temperaturområdet är brett (hundratals grader). Om ditt certifikat anger koefficienter som RTPW eller R(0,01), a4, b4, a7, b7, c7, är de koefficienter för ITS-90 avvikelsefunktioner. ITS-90-dokumentet anger inte numeriska noteringar för koefficienterna eller delområdena. De presenteras i NIST Technical Note 1265 ”Guidelines for Realizing the International Temperature Scale of 1990” och är allmänt antagna för användning. Antalet koefficienter kan variera och delområdena är numrerade 1…11.

• RTPW, R(0,01 °C) eller R(273,16 K) är sensorns resistans
  för vatten, vid trippelpunkten 0,01 °C
• a4 och b4 är koefficienter under noll, kan också vara abz
  och bbz som betyder ”under noll” (below zero), eller bara
  a och b
• a7, b7, c7 är koefficienter över noll, kan också vara aaz, baz
  och caz som betyder ”över noll” (above zero), eller a, b och c

Steinhart-Hart

Om din sensor är en termistor kan du ha koefficienter för Steinhart-Hart-ekvationen i certifikatet. Termistorer är mycket olinjära och ekvationen är logaritmisk. Steinhart-Hart-ekvationen har i stor utsträckning ersatt den tidigare Beta-ekvationen. Vanligtvis är koefficienterna A, B och C, men det kan också finnas koefficient D eller andra, beroende på ekvationens variant. Koefficienterna publiceras vanligtvis av tillverkarna, men de kan också karakteriseras.

Att ta reda på sensorkoefficienterna

När en Pt100-sensor skickas till ett laboratorium för kalibrering och karakterisering, måste kalibreringspunkterna väljas korrekt. En punkt på 0 °C eller 0,01 °C behövs alltid. Själva värdet behövs för karakterisering, men vanligtvis används ispunkten (0 °C) eller trippelpunkten för vattencellen (0,01 °C) för att kontrollera sensorns stabilitet och mäts flera gånger under kalibreringen. Minsta antal kalibreringspunkter är detsamma som antalet koefficienter som ska karakteriseras. Till exempel, för att anpassa ITS-90-koefficienterna a4 och b4 under noll, behövs minst två kända negativa kalibreringspunkter för att lösa de två okända koefficienterna. Om sensorns beteende är välkänt för laboratoriet, kan två punkter vara tillräckligt i det här fallet. Ändå är det en god praxis att mäta fler punkter än absolut nödvändigt, eftersom det inte finns något annat sätt som certifikatet kan beskriva hur sensorn beter sig mellan kalibreringspunkterna. Till exempel kan CvD-anpassning för ett brett temperaturområde se ganska bra ut om du bara har två eller tre kalibreringspunkter över noll, men det kan finnas ett systematiskt kvarvarande fel på flera hundradelar av en grad mellan kalibreringspunkter som du inte alls kommer att se. Detta förklarar också varför du kan hitta olika kalibreringsosäkerheter för CvD- och ITS-90-anpassningar för samma sensor och exakt samma kalibreringspunkter. Osäkerheterna för de uppmätta punkterna är inte olika, men de kvarvarande felen för olika karakteriseringar läggs vanligtvis till den totala osäkerheten.

Ladda ner artikeln gratis

Ladda ner artikeln gratis som PDF genom att klicka på bilden nedan:

Fler temperatur-relaterade blogginlägg

Om du är intresserad av temperatur- och temperaturkalibrering så tror jag att du finner dessa blogginlägg intressanta:

• Thermocouple Cold (Reference) Junction Compensation [ENG]
• Temperature units and temperature unit conversion [ENG]
• Calibration video: How to calibrate a temperature measurement loop [ENG]
• How to calibrate an RTD HART temperature transmitter [ENG]
• Measurement Uncertainty: Calibration uncertainty for dummies - Part 1 [ENG]

Beamex produkter för temperaturkalibrering

Ta en titt på Beamex MC6-T temperaturkalibrator. Ett perfekt verktyg för Pt100 temperatursensorkalibrering och mycket, mycket mer.