Informations techniques

Limites de fonctionnement et tolérances de sondes àrésistance en platine selon DIN EN CEI 60751
Fiche technique WIKA IN 00.17

Généralités
La température est une mesure de l'état thermique d'unmatériau, et donc une mesure de l'énergie cinétiquemoyenne de ses molécules. Une contact étroit entre deuxcorps est nécessaire pour que ces corps adoptent la mêmetempérature (égalisation de température). Le corps àmesurer doit être couplé aussi près que possible du systèmede capteur de température.

Valeurs de base de résistance à 0 °C
Désignation
Pt100

Pt1000

Valeur de base en Ω100

1.000

En gras : version standard

Les méthodes les plus établies de mesure de la températuresont fondées sur les propriétés du matériau ou du corps quichangent en fonction de la température. Une des méthodes
les plus utilisées est la mesure avec une sonde à résistance.
Ce document souligne les concepts et technologies
récurrents qui s'appliquent à toutes les sondes à résistanceproduites par WIKA.
Version standardS'il n'y a pas de spécifications supplémentaires ou
d'exigences du client, nous recommanderons cette sélection,ou nous choisirons cette option lorsque nous proposons ou
produisons le thermomètre.

Technologie des capteurs
La résistance électrique d'un capteur de sonde à résistancechange avec la température. Comme la résistance augmente
lorsque la température s'élève, nous nous y référerons
comme étant le PTC (Positive Temperature Coefficient coefficient de température).
Les résistances de mesure Pt100 ou Pt1000 sont en
général utilisées pour des applications industrielles.
Les caractéristiques exactes de ces résistances de mesure,et des thermomètres se basant dessus, sont définies dans
CEI 60751. Les caractéristiques les plus importantes sontdécrites dans ce document.

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Figure de gauche : résistance de mesure à couche mince
Figure du centre : résistance de mesure en verre
Figure de droite : résistance de mesure en céramique

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Versions de résistance de mesure
Ces résistances de mesure, utilisées dans des thermomètres, peuvent être conçues en tant que résistances de mesurebobinées (W = Wire-Wound) ou résistances à couche mince (F = Thin-Film).

Résistances de mesure à couche mince (F), version
standard
Pour les résistances de mesure à couche mince, un film deplatine très fin est appliqué sur une plaque de support encéramique. On branche ensuite les fils de connexion. Enfin,
le film en platine et la connexion de fils de branchement sontscellés dans une couche de verre pour éviter les effets externes.

Résistance de mesure à couche mince

La résistance de mesure à couche mince est caractériséepar
■ Plage de température : -50 ... +500 °C 1)■ Haute résistance aux vibrations■ Très petite taille■ Bon rapport qualité/prix
Les résistances de mesure à couche mince sont laconception standard, sauf si la plage de température ou une
exigence explicite du client les excluent.

Résistances de mesure bobinées (W)Dans cette exécution, un fil de platine très mince est placédans un corps de protection rond. Cette exécution est bien
connue depuis des décennies et est acceptée dans lemonde entier.
Deux sous-types sont disponibles, et ils diffèrent au niveau
du choix du matériau d'isolation.
■ Résistance de mesure en verre

Le câble à deux fils de la résistance de mesure en verre
est fondu au sein d'un corps en verre.
La résistance de mesure en verre est caractérisée par :■ Plage de température : -196 ... +400 °C 1)■ Haute résistance aux vibrations

Résistance de mesure en verre■ Résistance de mesure en céramiqueLe fil en platine d'une résistance de mesure est enroulé enspirale et situé dans une cavité cylindrique dans le corps
protecteur.
La résistance de mesure en céramique est caractérisée par :■ Plage de température : -196 ... +600 °C 1)■ Résistance aux vibrations limitée

Résistance de mesure en céramique1) Les spécifications s'appliquent à la classe B, voir aussi le tableau en page 4

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Page 2 sur 8Méthodes de connexion de capteur■ Raccordement à 2 fils

La résistance de ligne vers le capteur est enregistrée en tantqu'erreur de mesure. Pour cette raison, ce type de connexionn'est pas conseillé lorsqu'on utilise des résistances demesure Pt100 pour les classes de précision A et AA, car larésistance électrique de câbles de connexion et leur propre
dépendance á la température sont totalement comprises
dans le résultat de mesure et donc le faussent.

rouge
blancApplications■ Câbles de connexion jusqu'à 250 mm■ Standard lorsqu'on utilise des résistances de mesure

Pt1000■ Connexion à 3 fils (version standard)

L'influence de la résistance de ligne est compenséeautant que possible. La longueur maximum du câble deconnexion dépend de la section du conducteur et desoptions de compensation de l'électronique d'évaluation(transmetteur, affichage, contrôleur ou système decontrôle de process).

rouge
rouge
blancApplications■ Connexion de câbles jusqu'à environ 30 m

■ Raccordement à 4 fils

L'influence du câble de connexion sur le résultat demesure est complètement éliminée, car toutes lesasymétries possibles dans la résistance de ligne du câblede connexion sont aussi compensées.
La longueur maximum du câble de connexion dépend dela section du conducteur et des options de compensation
de l'électronique d'évaluation (transmetteur, affichage,contrôleur ou système de contrôle de process). Uneconnexion à 4 fils peut également être utilisée commeconnexion 2 fils ou 3 fils en débranchant les conducteurs
superflus.

rouge
rouge
blanc
blanc

Applications■ Technologie de laboratoire■ Etalonnage■ Classe de précision A ou AA■ Câbles de connexion jusqu'à 1.000 mmDoubles capteurs
Sur la version standard, un capteur simple est installé.
La combinaison de noir et jaune est réservée à une seconderésistance de mesure en option. Pour certaines combinaisons(par exemple faible diamètre), il n'est pas possible, pour desraisons techniques, d'avoir des capteurs doubles.
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Relation entre température et résistancePour chaque température, il y a exactement une valeur derésistance. Cette relation claire peut être décrite sous forme
de formules mathématiques.
Pour la plage de température de -200 ... 0 °C, voici ce qui
s'applique, quelle que soit la version de la résistance :Rt = R0 [1 + At + Bt² + C (t - 100 °C) • t³ ]Pour la plage de température de 0 ... 600 °C, voici ce qui
s'applique :Rt = R0 [1 + At + Bt² ]Légende :t= Température en °C
Rt = Résistance en ohms à la température mesurée
R0 = Résistance en ohms à t = 0 °C (par ex. 100 ohms)Pour le calcul, les constantes suivantes s'appliquentA = 3,9083 • 10-3 (°C-1)
B = -5,7750 • 10-7 (°C-2)
C = -4,1830 • 10-12 (°C-4)

Limites de fonctionnement et classes de précision
Les deux versions de résistance de mesure (bobinée/couche mince) diffèrent dans les tolérances possibles auxtempératures de fonctionnement.
ClasseBAAA

Plage de température en °C

Précision du capteur-196 … +600

-50 … +500±(0,30 + 0,0050 | t |) 1)-50 … +250

0 … 150±(0,10 + 0,0017 | t |) 1)

Bobiné (W)-100 … +450

Couche mince (F)-30 … +300±(0,15 + 0,0020 | t |) 1)

1) | t | est la valeur numérique de la température en °C sans prendre en compte le signe.
En gras : version standard

Dans certaines conditions, les thermomètres/inserts demesure avec résistances de mesure intégrées peuventêtre utilisées dans une plage de température se trouvant
en-dehors de la plage de température de la classe spécifiée.
Il faut observer ce qui suit en ce qui concerne la conformité
avec la classe de précision :Avec des instruments standard, la classe A spécifiée
auparavant ne peut plus être confirmée si le thermomètre
ou l'insert de mesure a été utilisé au-dessus ou en-dessousde la plage de température de la classe A. La durée detemporisation n'importe pas ici.
Même si la température est revenue dans la plage de classe A, laclasse de précision de la résistance de mesure n'est plus définie.
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Page 4 sur 8Valeur de résistance et valeurs de tolérance avec températures sélectionnées (Pt100)

Ecart maximum admissible en °C (sans tenir compte du signe)

Valeur de tolérance CEI 60751 pour les sondes à résistance munies de résistance à couche mince

Classe B
Classe A
Classe AA

Température en °C

Ecart maximum admissible en °C (sans tenir compte du signe)

Valeur de tolérance CEI 60751 pour les sondes à résistance munies de résistances de mesure bobinéesClasse B
Classe AClasse AA

Température en °C

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Valeurs de température et valeurs de tolérance avec valeurs de tolérances sélectionnées(Pt100)
Valeur de résistanceen ΩValeur de température en °C (ITS 90)

50-126.07 ... -124.22

80

100
110

Classe de précision B

Classe de précision A

Classe de précision AA-51,32 ... -50,22-51,02 ...

-50,52-50,96 ... -50,58-0,30 ...

+0,30-0,15 ...

+0,15-0,10 ...

+0,1025,26 ...

26,1125,48 ...

25,89

25,54 ...

25,83

-125.55 ... -124.75-125.46 ... -124.83

150

129.50 ... 131.40130.04 ... 130.86

130.13 ... 130.77

264.72 ... 267.98

265.67 ... 267.03

265.80 ... 266.90

300

554.60 ... 560.78

556.42 ... 558.95

556.64 ... 558.74

200

Ce tableau peut être utilisé pour vérifier l'électroniqued'évaluation, par exemple au moyen d'une résistance àdécades.
Ceci signifie que si le capteur ou la résistance de mesure
est simulée par une résistance à décades, l'électroniqued'évaluation doit afficher une valeur de température setrouvant dans les limites spécifiées plus haut.

Valeur de résistance et valeurs de tolérance avec températures sélectionnées (Pt100)
Température en °C(ITS 90)

Valeur de résistance en ΩClasse de précision B
19,69 ...

20,80

-100

-196

Classe de précision A-

Classe de précision AA-

59,93 ...

60,58

60,11 ...

60,40

-50

80,09 ...

80,52

80,21 ...

80,41

80,23 ...

80,38

-30

88,04 ...

88,40

88,14 ...

88,30

88,16 ...

88,28

0

99,88 ... 100.12

99,94 ... 100.06

99,96 ... 100.04

20

107.64 ... 107.95

107.72 ... 107.87

107.74 ... 107.85

100

138.20 ... 138.81

138.37 ... 138.64

138.40 ... 138.61

150156.93 ... 157.72

157.16 ... 157.49

157.91 ... 157.64

250

193.54 ... 194.66

193.86 ... 194.33

193.91 ... 194.29

300

211.41 ... 212.69

211.78 ... 212.32-

263.82 ... 264.53

-

450

500
600

263.31 ... 265.04-

280.04 ... 281.91--

312.65 ... 314.77--

Ce tableau illustre le processus d'étalonnage avec
températures prédéfinies.
Ceci signifie que si un standard de température est
disponible, la valeur de résistance de l'élément de test doit
se trouver dans les limites spécifiées plus haut.

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Résistance aux vibrations des sondes à résistance
En conformité avec CEI 60751, l'exécution d'une sondeà résistance peut être influencée par des accélérations
provoquées par des vibrations allant jusqu'à 3 g (30 m/s²)
et se produire dans une plage de fréquence allant de
10 … 500 Hz.

Les données de résistance aux vibrations énumérées dansles fiches techniques des thermomètres électriques WIKA seréfèrent à la valeur “crête-à-crête”.

15

Accélération [g]105Valeurd'amplitude

Valeur crête-à-crête0Temps-5-10-15

VersionRésistance aux vibrations
requise selon CEI 60751 en g 1)(crête-à-crête)Résistance aux vibrations
déterminée WIKA selon CEI 60751
en g 1) (crête-à-crête)Résistant aux vibrations(en option, résistance de mesure à couche mince)-

20

Haute résistance aux vibrations(construction spéciale, résistance de mesure àcouche mince)-50

3Standard61) 9,81 m/s²

Résistance de mesure

Résistance aux vibrations (crête-à-crête)Ø 6 mm (câble chemisé)

xx6g

20 g

50 g2 x Pt100 / 2 x Pt1000xx

1 x Pt100 / 1 x Pt1000x-

1 x Pt100 / 1 x Pt1000x

2 x Pt100 / 2 x Pt1000

x

Couche mince (F)1 x Pt100 / 1 x Pt1000

Couche mince, à sensibilité desurface (valeur pleine échelle)
Bobiné (W)Ø 3 mm (câble chemisé)

6g

20 g

50 g

-x

x

x

-x

----x---

-x

-

-x

x

x

x

Les données de résistance aux vibrations énumérées dans les fiches techniques des thermomètres électriques WIKA seréfèrent uniquement à l'extrémité de capteur.

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01/2021 FR based on 11/2020 EN© 01/2010 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, tous droits réservés.
Les spécifications mentionnées ci-dessus correspondent à l'état actuel de la technologie au moment de l'édition du document.
Nous nous réservons le droit de modifier les spécifications et matériaux.

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