Mesure de température avec une PT100

 

Exemple 1: Température avec une PT100 – 2 fils – Acquisition Lente – (difficulté *)

 

Une PT100 a une valeur de résistance : R = 100 • (1 + 3,85•10-3•T)        T en °C

 

Donc T = (R – 100) / 0,385.

 

Schéma de câblage (voir caractéristiques pour le repérage des bornes)

 

PT100_2F.gif

 

Diagramme

PT100_2Fd.gif

Explications

OUT In :

Voie utilisée 0 (câblage sur I0)

Courant d’alimentation de la PT100 = 10mA (1000•10µA)

En sortie on obtient un nombre = 602•Tension aux bornes de la résistance

Division de U par I pour obtenir la résistance

Multiplication par 100000 et division par 602 pour obtenir la valeur de la résistance en Ohms.

Soustraction de la valeur de la résistance à 0°C. (100 Ohms)

Division par le coefficient de température de la PT100 (0,385).

Attente de 1000ms entre 2 points d’acquisition.

 

Résolution de l’exemple : pour ΔT=100°C => ΔR=38,5Ω => ΔVrx=0,385V (pour I0=10mA) => ΔN=232 (602•0,385) => résolution=ΔT/ΔN=0,43°C

Température maximale mesurable dans ce cas : Vrx maxi=1,5V => Tmaxi=(150-100)/0,385=130°C

 

Autre exemple :

 

Soit une plage de température à mesurer : -200°C à 600°C.

La résistance de la PT100 va varier de 23Ω à 331Ω

Vrx maxi = 1,5V => on choisit I=1,5/331= 4,53mA

Le schéma reste identique (on peut également brancher I0 sur une entrée A0 à A3 et choisir le gain adapté)

Sur le diagramme on modifie 1000 par 450 pour avoir un courant de 4,50mA.

La résolution dans ce cas est ici de 0,96°C.

 

Exemple 2: Température avec une PT100 – 4 fils – Acquisition Lente – (difficulté *)

 

La mesure 4 fils a l’avantage de minimiser l’influence des fils de raccordement de la PT100.

La mesure de la tension est faite sur des entrées différentielles.

On choisit I0 = 1mA (courant généralement préconisé)

Avec un gain fixé à 5 (par cavalier) sur les entrées A4+ et A4-, la tension maxi à mesurer = 300mV.

La température max. de mesure dans ces conditions= (300-100)/0,385 = 519°C

Résolution dans ce cas = 1,56 °C

 

Schéma de câblage (voir caractéristiques pour le repérage des bornes)

 

PT100_4F_sch.gif

 

On alimente la PT100 par la sortie I0 réglée à 1mA, on mesure la tension sur l’entrée différentielle A4+, A4-.

 


 

Diagramme

diag_pt100_4_fils.gif

Explications :

OUT In : On fixe un courant de 1mA sur la voie I0

READ ANA : On lit la voie analogique A4 – Le gain pour cette entrée est obligatoirement fixé à 1.

On multiplie par 3/1000 pour obtenir la tension en entrée du CAN

On retire l’Offset de la tension de 1,536V

On divise par 5 (gain appliqué par cavalier) pour obtenir la tension.

On divise la tension obtenue par le courant et on multiplie par 100000 pour obtenir la résistance en Ohms

On retire la valeur de R à 0°C (100).

On divise par le coefficient de température 0,385 pour obtenir la température en °C

On prend un échantillon toutes les 1s.

La résolution obtenue est ici égale à 1,56°C.

 

Face avant : Evolution de la température dans un four sur 600 secondes.

 

diag_pt100_4F.gif

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