Cada sensor Pt100 tem uma curva característica individual de temperatura-resistência devido a pequenas diferenças na platina e na fabricação do sensor. Para obter uma medição ainda mais precisa do que com a Classe AA de Pt100, essa curva individual pode ser exatamente linearizada, para cada sensor individual, usando a equação de Calendar van Dusen (CvD). Essa curva deve ser descrita da forma mais precisa possível para atingir o mais alto nível de precisão ao linearizar os valores medidos no transmissor. Para resistores de platina (Pt/RTD), essa curva é descrita usando a equação de Calendar van Dusen (CvD).
A precisão do ponto de medição como um todo, que consiste no sensor e no transmissor, pode ser otimizada com o uso da tecnologia de compatibilidade entre sensor e transmissor. A equação de CvD é a seguinte: RT = R0[1+AT+BT²+CT³(T-100 °C)]. Os coeficientes A, B e C para uma determinada faixa de temperatura podem ser derivados de uma calibração com pelo menos 3 pontos.
Se as constantes específicas do sensor provenientes da calibração do sensor de temperatura forem inseridas no transmissor em vez dos coeficientes padronizados da IEC 60751, o transmissor linearizará a curva específica de resistência à temperatura para o sensor conectado.
Benefícios
- O mais alto grau de precisão em uma ampla faixa de medição
- Exemplo SEM compatibilidade entre sensor e transmissor: Pt100 classe AA com transmissor de alta precisão a 150 °C (302 °F) ±0.4 °C ( ±0.72°F)
- Exemplo COM compatibilidade entre sensor e transmissor: Pt100 combinado com transmissor de alta precisão a 150 °C (302 °F) ±0.18 °C ( ±0.324°F)
- Alternativa econômica para sensores emparelhados, especialmente em temperaturas acima de 100 °C (212 °F)
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Você considerou as regras mais importantes para a instalação de uma medição de temperatura industrial e ainda precisa de mais precisão? Temos que analisar o contexto matemático e os métodos de calibração. Imagine que você seguiu todas as regras básicas que viu nos vídeos anteriores, mas há algumas aplicações em que você precisa do último dígito em termos de precisão. Então, o que você pode fazer para obter esses milésimos de desvio? Você precisa dar uma olhada nos componentes eletrônicos! A função de um transmissor de temperatura é converter o sinal primário, que pode ser Ohm ou mV para RTDs ou termopares, na leitura que você deseja, Celsius ou Fahrenheit. Vamos nos concentrar no Ohm, novamente nos RTDs. Como funciona? A curva ideal do Pt100, relacionada à temperatura, está descrita na norma internacional IEC6751.
Com esses valores ideais, você diz que a 138,5 Ohm você tem 100 graus Celsius de leitura. Portanto, o transmissor está convertendo esse sinal Ohm. Na realidade, você se lembra de um dos outros episódios anteriores, sobre as classes A, B e assim por diante, e como elas se comportam como um funil. Então, há uma classe de tolerância. Um sensor real pode ser um pouco diferente. Essa pequena diferença pode ser o fato de o valor não ser 138,5, mas 138,2. O elemento primário produz esse valor a 100 graus Celsius, mas o transmissor não sabe disso. Então, ele converterá esse sinal para 99,2 porque menos Ohm é igual a menos temperatura. Se você deseja uma precisão maior, deve analisar detalhadamente o sensor em si. Para se livrar do erro de medição, é preciso aprender mais sobre a matemática por trás dele. O comportamento real da temperatura relacionada à resistência é dado nessa curva. Para indicar a temperatura, considera-se 100 ohms a zero graus Celsius multiplicado por um fator. Esses valores padrão são programados no transmissor, e assim o sistema funciona.
Mas se realizarmos uma calibração, como uma calibração de três ou cinco pontos, podemos determinar individualmente os valores dessa fórmula e inserir os resultados da calibração no transmissor. Dessa forma, o sistema deixa de utilizar os valores padrão, passando a operar com os valores específicos daquele sensor em particular. Agora, a precisão resultante é aprimorada, pois o transmissor é capaz de identificar que esse sensor é diferente. Ele lerá os 100 graus Celsius mesmo que a resistência do sensor seja ligeiramente inferior, devido ao armazenamento dos valores individuais. Os benefícios desse processo incluem a eliminação do aumento de tolerância (funil) conforme a temperatura, resultando em uma tolerância mais constante na faixa calibrada. Para isso, é necessário fornecer os valores específicos desejados para a calibração. Assim, a precisão resultante é muito melhor.
O ponto negativo aqui é: o sensor e o transmissor não devem mais ser separados. Porque o sensor é ajustado ao transmissor. Eles devem ficar juntos. Se você simplesmente substituir a unidade eletrônica de medição por outra diferente, os resultados não poderão ser previstos. Isto é uma possibilidade! Chamamos isso de compatibilidade entre sensor e transmissor para obter uma precisão até os últimos dígitos.
