Датчики температуры Pt100 и Pt1000: в чём разница и где применяются

Измерение температуры – востребованная задача на предприятиях промышленности, в системах отопления и кондиционирования. Одно из наиболее популярных решений – платиновые термометры сопротивления, в том числе, Pt100 и Pt1000. В этой статье мы подробно разберём, как они устроены, каков их принцип работы и чем они отличаются друг от друга.

Что такое датчики температуры Pt100 и Pt1000?

Это термометры сопротивления, чувствительный элемент которых выполнен из платины. Обозначение расшифровывается так: Pt – платина, а число указывает номинальное сопротивление датчика при 0°C в Омах. У Pt100 оно составляет 100 Ом, а у Pt1000 – 1000 Ом. Платина выбрана в качестве эталонного материала не случайно. Она химически инертна, стабильна и обеспечивает почти линейную зависимость сопротивления от температуры в диапазоне от -200 до +850°C.

Принцип работы

В основе работы любого термометра сопротивления лежит физический процесс. При нагреве металла его электрическое сопротивление растёт. Причина этого – тепловые колебания ионов кристаллической решётки. Чем выше температура, тем интенсивнее эти колебания, и тем сложнее свободным электронам проходить через решётку. У Pt100 сопротивление увеличивается примерно на 0,385 Ом на каждый 1°C. У Pt1000 чувствительность в 10 раз выше.

Оба датчика имеют одинаковый температурный коэффициент, но разный номинал. Из-за этого Pt1000 даёт в десять раз больший сигнал на каждый градус изменения температуры. Устройство меньше зависит от длины соединительного кабеля и меньше подвержено влиянию электромагнитных помех, поэтому оно подходит для двухпроводной схемы подключения.

Подключение датчиков: как не потерять точность

Медные жилы кабеля от датчика до шкафа автоматики имеют собственное сопротивление, которое меняется при колебаниях температуры в цеху и может сильно исказить показания. Существует несколько схем подключения датчиков Pt, от которых зависит точность результатов измерения.

1. Двухпроводная схема
Самый простой и дешёвый вариант. В таком случае прибор может выдавать ошибку. Этому больше подвержены устройства Pt100. Поэтому для них двухпроводная схема в промышленности применяется редко.
2. Трехпроводная схема
Промышленный стандарт. Трёхпроводное подключение позволяет компенсировать влияние сопротивления проводов и является распространённым вариантом для промышленной автоматизации.
3. Четырехпроводная схема
Здесь обеспечивается наиболее точное измерение. Применение она находит там, где требования к точности особенно высокие, например, в прецизионных технологических процессах и лабораториях.

Где используются датчики температуры Pt100 и Pt1000

Pt100 выбирают для лабораторных и эталонных измерений, фармацевтики и пищевой промышленности, химических производств, энергетики и металлургии. Это датчик для стационарных систем с 3- или 4-проводной схемой, где требуется максимальная точность.

Pt1000 используется в системах вентиляции, холодильной технике и кондиционировании, автомобилестроении, мобильных и автономных устройствах. Он подходит для удалённых измерений с длинными линиями связи, бытовых и промышленных котлов, медицинского оборудования.

Важно. Выбирайте Pt100, если требуется максимальная точность, возможна 3- или 4-проводная схема, датчик установлен стационарно недалеко от контроллера или это ответственное измерение в лаборатории или фармацевтике. Pt1000, если датчик удалён от контроллера, требуется экономичная 2-проводная схема, устройство мобильное или автономное.