Qual é o tipo mais comum de elemento RTD de platina?

O Pt100 é o tipo mais comum de elemento sensor de temperatura de resistência de platina (RTD). O valor de resistência de referência para um RTD Pt100 é de 100 Ω a 0 °C (ponto de congelamento), e eles estão disponíveis nas versões de película fina ou enrolada.

Quais são os tamanhos padrão dos elementos de película fina de platina?

Estão disponíveis quatro tamanhos padrão (CxLxP):

• Resumo do PTFC: 2,0 x 2,3 x 1,1 mm
• Resumo do PTFD: 2,0 x 5,0 x 1,1 mm
• Resumo do PTFF: 2,0 x 4,0 x 1,1 mm
• Resumo do PTFM: 1,2 x 4,0 x 1,1 mm
  

Normalmente, para novos projetos, recomendamos o formato PTFC devido ao seu preço unitário relativamente baixo e à sua versatilidade para se adaptar a uma variedade de caixas para sondas e conjuntos de valor agregado. Com base nos seus requisitos de design, temos outros tamanhos disponíveis, permitindo dimensões de contorno menores quando o tamanho ou o tempo de resposta são fatores cruciais. Também temos opções para aplicações que utilizam um tamanho maior ou exigem mais energia, a tabela abaixo resume algumas das características com base no tamanho do elemento.

O que é o coeficiente de autoaquecimento em um RTD?

O coeficiente de autoaquecimento define a intensidade do autoaquecimento ou o aumento de temperatura do elemento com base na quantidade de energia que passa por ele. Esse aumento de temperatura não é desejável, pois potencialmente introduzirá erros na medição de temperatura.

Por exemplo, o perfil do PTFD apresenta um coeficiente de autoaquecimento em ar com velocidade de fluxo de 1 m/s de 0,33 °C/mW, o que significa que, para cada mW de potência que passa pelo dispositivo, ocorrerá um aumento de 0,33 °C na temperatura do elemento, além da temperatura ambiente.

Uma regra geral é que os erros de autoaquecimento devem ser limitados a não mais do que 10% da precisão desejada. Assim, por exemplo, um elemento PTFD com classe de tolerância A teria uma precisão de ±0,15 °C a 0 °C. Portanto, o erro decorrente do autoaquecimento deveria ser limitado a 0,015 °C, o que implicaria que a potência fosse limitada a ±0,015 °C / 0,33 °C/mW = 0,045 mW.

Uma vez que a energia para um elemento resistivo como um RTD é igual a I2R, Máx I = SQRT(0,045 mW/100 Ω) para um elemento Pt100 ou 0,0213 A ou 21,3 mA.

O que é o TCR e como ele é calculado?

O coeficiente térmico de resistência, também conhecido como TCR, é o aumento médio da resistência por grau Kelvin de um RTD hipotético que apresenta 11 Ω a 0 °C. O TCR é semelhante ao alfa (α), que é geralmente associado aos termistores. O TCR é a variação média da resistência entre 0 °C e 100 °C e é calculado utilizando a fórmula:

TCR = (R100 – R0) / (R0 × 100) °C

Como calculo a resistência dos elementos de película fina de Pt em temperaturas diferentes de 0 °C?

A fórmula de cálculo para um elemento RTD de platina está definida na norma DIN EN 60751:

• Para T ≥ 0 °C: RT = R0 * (1 + a * T + b * T²)
• Para T < 0 °C: RT = R0 * [1 + a * T + b * T² + c * (T – 100 °C) * T³]
• Coeficientes: a = 3,9083E-03 b = -5,775E-07 c = -4,183E-12

Qual é a tolerância de temperatura em temperaturas diferentes de 0 °C?

A precisão desses elementos RTD está definida na norma DIN EN 60751 e segue as fórmulas listadas abaixo:

Quais são as principais diferenças entre os tipos de fio de níquel revestido de ouro e os tipos de fio revestido de prata?

• O fio de níquel revestido a ouro permite o funcionamento em toda a faixa de temperatura, até 600 °C
• O fio revestido de prata está limitado a uma temperatura máxima de 300 °C
• O fio de níquel revestido a ouro é normalmente utilizado quando as conexões ao elemento serão feitas por meio de soldagem ou brasagem
• O fio revestido de prata é mais adequado para soldagem

O que pode acontecer com os elementos RTD de platina se forem utilizados fora da faixa de temperatura indicada para cada classe de precisão?

Os elementos de película fina de platina são todos fabricados com os mesmos materiais e processos, mas são testados e calibrados de acordo com a respectiva classe de precisão. Isso significa que cada elemento pode funcionar em toda a faixa de temperatura, de -200 °C a +600 °C (para fios de Ni revestidos com Au); no entanto, se o elemento for utilizado fora da faixa de temperatura de precisão, a precisão calibrada não poderá ser garantida.

Por exemplo, os elementos da classe de precisão A (F0.15) são calibrados de acordo com a precisão definida na norma DIN EN 60751 na faixa de temperatura de -30 °C a +300 °C. A utilização fora dessa faixa não danificará o elemento, mas poderá causar ligeiros desvios na calibração da peça, e as especificações de precisão originais não poderão mais ser garantidas.

Quais são as especificações aplicáveis aos elementos de película fina de platina?

A linha de películas finas de platina (PTF) foi projetada e fabricada para atender à norma DIN EN 60751.

• As especificações IEC 60751 e ASTM E1137 são muito semelhantes.
• As especificações IEC 60751 e DIN EN 60751 são idênticas.
• A especificação DIN é, basicamente, a especificação IEC com uma folha de rosto adicional.
• A DIN EN 60751 e a ASTM E1137 são muito semelhantes, pois ambas as especificações se aplicam à curva padrão de platina do coeficiente de temperatura de 3850 ppm/K, e são baseadas na escala de temperatura ITS-90. Uma das principais diferenças entre as duas especificações é a definição das classes de tolerância.