Vous avez peut-être déjà remarqué que, dans certains cas, une Pt100 est spécifiée avec une classe de précision B ou A. Dans d’autres cas, elle a la classe F 0,3 ou F 0,15. Cet article examine les spécifications de la Pt100 dans la norme internationale CEI 60751 et explique la différence entre les classes de précision.

Caractéristiques d’une Pt100

Le « platine », métal précieux résistant à la corrosion, est très stable à long terme. De plus, une Pt100 se caractérise par une grande reproductibilité et une faible non-linéarité et possède aussi d’autres propriétés très utiles comme une très bonne résistance aux chocs thermiques et une grande précision de mesure. Enfin, la large gamme de températures que l’on peut atteindre avec une Pt100 en fait l’élément de mesure le plus fréquemment utilisé dans la mesure de température industrielle.

Signification de la norme internationale CEI 60751

Les normes sont très importantes pour l’industrie. Elles garantissent que les produits possèdent une qualité constante et traçable. Si un produit est fabriqué conformément aux normes internationales, tous les acteurs du marché peuvent être sûrs que les caractéristiques qui y sont décrites sont respectées. Ainsi, une Pt100 conforme à la norme CEI 60751 a toujours les mêmes valeurs de résistance de base et une courbe de tolérance définie. Cela permet à l’utilisateur, par exemple, de remplacer une sonde de température défectueuse par une nouvelle, sans avoir à réajuster la boucle de régulation. De même, un régulateur peut facilement être remplacé par un autre, à condition que ce dernier ait une entrée Pt100.

Différenciation entre résistance de mesure et thermomètre

Fig. gauche : Pt100 en couche mince
Fig. centre : Pt100, bobinée, résistance de mesure en verre
Fig. de droite : Pt100, bobinée, résistance de mesure en céramique

Avec la révision de la norme CEI 60751 en 2008, de nouvelles classes de précision et de nouvelles gammes de mesure pour les Pt100 ont été introduites. Ainsi, la norme a différencié pour la première fois les résistances de mesure et les sondes à résistance. Une résistance de mesure se compose d’un fil de platine (résistance de mesure bobinée) ou d’un film de platine (résistance de mesure « couche mince ») et est conçue pour être installée dans des sondes à résistance. Une sonde à résistance (c), en revanche, est par définition constitué de :

  1. la même résistance de mesure (a ou b), installée dans les composants de protection
  2. les fils de connexion internes et les bornes externes pour le raccordement aux instruments de mesure électriques
  3. d’éléments de montage, câbles de raccordement (d) ou têtes de raccordement, selon la version de la sonde.

Comparaison : Résistance de mesure (a = bobinée, b = couche mince) et sonde à résistance (c)

 

Historique du développement de la norme CEI 60751

La norme IEC 60751 ne reconnaissait à l’origine que les classes A et B pour les Pt100. Elle ne faisait pas de différence entre les résistances de mesure et les sondes. Il n’y avait pas non plus de différenciation entre les résistances de mesure bobinées et couche mince. À la suite de plaintes de leurs clients, les fabricants de sondes de température (indépendamment les uns des autres) ont mesuré la précision de leurs propres instruments et de ceux de tiers. Le résultat : Les sondes équipées de résistances de mesure couche mince présentent un comportement différent à des températures plus élevées que celles décrites dans la norme. Le comité de normalisation en a tenu compte lors de la révision de la norme CEI 60751. Les classes de précision A et B pour les sondes à résistance ont été maintenues. Les classes AA et C ont été ajoutées. Cet ajout répond à la demande des clients pour des sondes plus précises (classe AA) et tient compte de la plus grande imprécision des résistances de mesure couche mince à des températures supérieures à 500 °C (classe C).

Bases et résultats de la révision de la norme CEI 60751

Pour les résistances de mesure elles-mêmes, le comité de normalisation a donc introduit de nouvelles classes. Des essais ont montré qu’une résistance de mesure se comporte différemment dans des conditions de laboratoire qu’une résistance de mesure installée dans un thermomètre. Ce comportement affecte la plage de validité et la valeur de tolérance. Ainsi, il peut arriver qu’une résistance de mesure soit initialement de classe A – la sonde dans laquelle elle est installée a cependant une plage de validité différente. La valeur de tolérance peut donc également être modifiée. Afin de tenir compte de ce fait, un tableau séparé a été créé pour la mesure des résistances. Les différences de plage de température entre une Pt100 bobinée et une Pt100 couche mince sont prises en compte. Les Pt100 bobinées se trouvent dans les classes W 0,1 / W 0,15 / W 0,3 / W 0,6 (W pour « wire wound », l’équivalent anglais de « bobiné »). Les résistances de mesure couche mince correspondent aux classes F 0,1 … F 0,6 (F pour « Thin film », l’équivalent anglais de « couche mince »).

                                                                Mesures des résistances

Résistances de mesure bobinées Résistances de mesure couche mince

Valeur de tolérance [°C]

ClassePlage de validité [°C]ClassePlage de validité [°C] 
W 0.1-100 … + 350F 0.10 … +150+/- (0.1 + 0,0017 * t)
W 0.15-100 … +450F 0.15-30 … +300+/- (0.15 + 0,002 * t)
W 0.3-196 … +660F 0.3-50 … +500+/- (0.3 + 0,005 * t)
W 0.6-196 … +660F 0.6-50 … +600+/- (0.6 + 0,01 * t)

Tableau 1 : Classes de précision et plages de température pour Pt100 – Résistances de mesure selon la norme CEI 60751

                                                                                   Thermomètres
Résistances de mesure bobinées Résistances de mesure couche minceValeur de tolérance [°C]
ClassePlage de validité [°C] ClassePlage de validité [°C]
AA-50 … +250AA0 … +150+/- (0.1 + 0,0017 * t)
A-100 … +450A-30 … +300+/- (0.15 + 0,002 * t)
B-196 … +600B-50 … +500+/- (0.3 + 0,005 * t)
C-196 … +600C-50 … +600+/- (0.6 + 0,01 * t)

Tableau 2 : Classes de précision et plages de température pour les thermomètres Pt100 selon la norme IEC 60751

Différences entre les résistances de mesure bobinées et couche mince

Outre les plages de température, il existe d’autres différences entre les deux versions de la Pt100. La plus importante est la conception. Une résistance de mesure bobinée est beaucoup plus grande qu’une Pt100 en couche mince. Les très courtes longueurs d’insertion, qui sont souvent nécessaires dans la construction de machines, ne peuvent être obtenues dans la pratique qu’avec une résistance de mesure couche mince. La masse plus faible de la résistance de mesure couche mince entraîne un temps de réponse plus court du thermomètre. De plus, la résistance aux vibrations est donc meilleure qu’avec une sonde Pt100 bobinée.

Échange d’expériences

Les résistances de mesure couche mince sont la norme pour les sondes de température WIKA, sauf si la plage de température ou une demande explicite du client les exclut. Quelles sont vos expériences avec les sondes à résistance ? Quelle spécification de tolérance préférez-vous et pourquoi ? Laissez-nous un commentaire pour nous en dire plus.

Note

Vous pouvez obtenir de plus amples informations sur les sondes à résistance sur le site web de WIKA ou dans la vidéo : Comment fonctionne une sonde à résistance ?  Dans notre fiche technique « Limites de fonctionnement et tolérances des sondes à résistance en platine selon la norme EN 60751 », vous trouverez de plus amples informations sur les différences entre les résistances de mesure bobinées et couche mince.

Et toujours, l’équipe WIKA est à votre disposition pour tous renseignements que vous ne trouveriez sur nos sites, vidéos ou documents.



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