En los campos de la ingeniería eléctrica y la automatización, el PT100 es uno de los sensores de temperatura más comunes y utilizados. Mucha gente sólo sabe que se utiliza para medir la temperatura, pero no comprende el significado de su nombre, su principio de funcionamiento y sus aplicaciones prácticas en la industria. De hecho, todos los secretos del PT100 se esconden en su nombre.
1. El verdadero significado del nombre PT100
Las principales características de las joyas de platino que usamos habitualmente son su alto valor de conservación y su resistencia al deterioro. Sin embargo, cuando el material de platino de grado industrial se estira en alambres delgados y se utiliza para fabricar la resistencia térmica PT100, su mayor ventaja radica en su medición precisa de la temperatura, su estabilidad extremadamente alta y su ausencia de deriva durante un largo período de uso. Se puede decir que "preserva el valor" y "preserva la precisión".
El PT100 se refiere al parámetro principal de este dispositivo: a la temperatura estándar de 0 ℃, el valor de resistencia del PT100 es exactamente 100 ohmios.
II. Principio de medición de la temperatura central del PT100
El principio de medición de temperatura del PT100 es muy sencillo. Es la propiedad física universal de los metales: cuanto mayor es la temperatura, mayor es el valor de resistencia del metal platino. La relación entre el cambio de temperatura y el cambio de resistencia muestra un patrón muy regular y detectamos el valor de resistencia para inferir la temperatura ambiental actual.
En el rango de temperatura comúnmente utilizado de 0 ℃ a 100 ℃, los parámetros del PT100 son muy claros:
A 0 ℃: Resistencia = 100 Ω
A 100 ℃: Resistencia = 138,5 Ω
Convirtiéndolo: dentro del rango de 0 a 100 ℃, por cada 1 ℃ de aumento de temperatura, la resistencia aumenta aproximadamente en 0,385 Ω. Podemos usar este valor para estimar rápidamente la temperatura.
III. Método para la estimación rápida de la temperatura manual
Durante el aprendizaje diario y la depuración simple, se puede usar una fórmula simple para calcular rápidamente la temperatura:
Temperatura ≈ (valor de resistencia medido - 100) ÷ 0,385
Por ejemplo:
Si medimos que la resistencia actual del PT100 es 119,4 Ω, entonces:
Temperatura = (119,4 - 100) ÷ 0,385 ≈ 50 ℃
Esto permite determinar rápidamente que la temperatura actual en el punto de medición es de aproximadamente 50 grados Celsius.
Cabe señalar: esta fórmula solo es aplicable para una estimación aproximada dentro del rango de 0 a 100 ℃. Más allá de este rango de temperatura, el error aumentará. La medición de temperatura industrial de alta precisión requiere consultar la tabla de escala específica del PT100 para buscar valores estándar.
IV. Uso en el mundo real en entornos industriales
Muchos principiantes piensan que el PT100 se puede utilizar directamente para medir la resistencia, pero en la producción industrial real, las señales de resistencia rara vez se miden directamente.
La razón es simple: las señales de resistencia tienen una distancia de transmisión corta y se ven fácilmente afectadas por los convertidores de frecuencia, motores y cables del sitio, lo que hace que los valores sean inexactos.
El uso industrial adecuado es:
PT100 + Transmisor de Temperatura
Convierta la señal de cambio de resistencia en una señal de corriente estándar industrial de 4-20 mA, que luego se transmite al PLC, instrumentos de control de temperatura o sistemas de control.
La mayor ventaja de la señal actual: fuerte capacidad antiinterferente, larga distancia de transmisión y señal estable. Es la solución principal para la medición de temperatura en automatización industrial.
V. Resumen
1. PT significa platino, metal precioso, con material estable y medición precisa de la temperatura;
2. PT100 significa que la resistencia es de 100 ohmios a 0 ℃ y, a medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistencia;
3. Dentro del rango de 0-100 ℃, la temperatura se puede estimar rápidamente utilizando la tasa de cambio de 0,385 Ω/℃;
4. En entornos industriales, generalmente se combina con un transmisor de temperatura para convertir la señal de resistencia en una señal de corriente de 4-20 mA para garantizar una medición estable y una transmisión confiable.
— Extraído de una cuenta pública revisada por pares