Circuiti a 2, 3 e 4 fili a Pt100 / Pt1000
Nelle schede tecniche dei nostri sensori di temperatura è sempre indicato se il sensore di temperatura è nella versione con 2, 3 o 4 fili. Ma cosa significa esattamente?
Gli elementi sensori Pt100 e/o Pt1000 variano la loro resistenza in base alla temperatura. Un elemento sensore Pt100 o Pt1000 che è montato in un sensore di temperatura SIKA consente di misurare la temperatura nel vostro processo.
L’elemento sensore e/o il sensore di temperatura completo viene realizzato con 2, 3 o 4 fili e collegato di conseguenza all’elettronica di misura o all’unità di comando.
Circuito a 2 fili
Nella maggior parte dei casi il sensore di temperatura viene collegato all’elettronica di misura o all’unità di comando con un cavo di connessione di più metri. Questo cavo di connessione ha una resistenza (resistenza del circuito) che aumenta con la lunghezza. In questo modo la misurazione viene falsata in quanto viene misurata anche la resistenza del circuito.
Esempio: con una sezione del cavo di 0,22 mm², la resistenza del circuito è pari a 0,08 Ω/m che, nel caso di un elemento sensore Pt100, corrisponde a un errore di 0,2 K/m. Utilizzando un cavo di 0,5mm², la resistenza del circuito è pari a 0,04Ω/m che corrisponde a un errore di 0,1K/m.
È quindi evidente che è possibile ridurre notevolmente l’errore utilizzando una sezione del cavo maggiore. In alternativa consigliamo di utilizzare il sensore di temperatura a 3 fili.
Circuito a 3 fili
Nel circuito a 3 fili, la resistenza del circuito viene compensata dall'elettronica di misura o dall’unità di comando. La condizione è che le lunghezze dei fili e le sezioni dei cavi siano praticamente uguali, come solitamente avviene in pratica.
La maggior parte dei sensori di temperatura SIKA sono realizzati con circuiti a 3 fili.
Circuito a 4 fili
Il circuito a 4 fili è il circuito più preciso in cui le resistenze del circuito vengono quasi completamente compensate dall'elettronica di misura o dall’unità di comando. Vengono considerate eventuali differenze delle lunghezze dei cavi e delle sezioni dei cavi.
Quale lunghezza deve avere il cavo di connessione rispetto al sensore di temperatura?
La lunghezza massima del cavo di connessione dipende dalla sezione del cavo e dall’elettronica di misura o dall’unità di comando. Nella maggior parte dei casi la lunghezza massima dei fili è riportata nelle schede tecniche dei produttori.
Posso collegare un sensore di temperatura nella versione a 3 o 4 fili anche come versione a 3 o 2 fili?
Un sensore di temperatura nella versione a 3 o 4 fili può essere collegato anche come versione a 2 o 3 fili.
Nella norma, tutti i termometri con una classe di precisione superiore alla classe B dovrebbero però essere collegati in un circuito a 3 o 4 fili.
Riassunto
Nel caso di un sensore di temperatura con elemento sensore Pt100 vi consigliamo il circuito a 3 fili. Nel caso di un sensore di temperatura con elemento sensore Pt1000, può essere sufficiente il circuito a 2 fili anche nel caso di lunghezze maggiori dei fili. Il motivo è che la resistenza del circuito non è così rilevante a causa del maggiore valore base di Pt1000.
In alternativa è anche possibile integrare un trasduttore nel sensore di temperatura. Il valore di resistenza più direttamente possibile sul sensore viene convertito in un segnale analogico o digitale: Sensore di temperatura con trasduttore e sensore di temperatura con IO-Link.
