Rechercher sur le site
Essayez un appareil, un protocole ou une conversion, par exemple 50 kW en ampères
Estimez l’écart de température causé par la résistance des fils d’une sonde Pt100 ou Pt1000 en montage à deux, trois ou quatre fils, à partir du câble ou d’une résistance mesurée.
Erreur de mesure, par excès
8,982°C
Vérifiez les valeurs pour voir un résultat.
Les deux fils ajoutent leur résistance à celle de la sonde : la température apparente est trop élevée.
2-wire ΔT = 2 × Rlead ÷ S3-wire ΔT = ΔRmismatch ÷ S4-wire ΔT ≈ 0
Une sonde Pt100 à deux fils avec 3,448 Ω de résistance de boucle indique une température supérieure de 8,982 °C.
Conseil : Sur une Pt100 à deux fils, chaque ohm de résistance de boucle augmente la température apparente d’environ 2,6 °C. Le montage trois fils compense l’essentiel de cette erreur ; le montage quatre fils élimine l’effet de la résistance des fils.
Une sonde RTD mesure la température à partir de sa résistance électrique : la résistance des fils de raccordement s’ajoute donc à la mesure. Sur une Pt100 à deux fils, chaque ohm de résistance des fils augmente la température apparente d’environ 2,6 °C. Un câble de 20 m, avec deux fils en cuivre de 0,5 mm² parcourus à l’aller et au retour, ajoute 1,379 Ω et produisent une erreur de 3,55 °C à température ambiante.
ΔT = 2 × Rlead ÷ S
Les deux fils sont en série avec la sonde. S est la sensibilité de celle-ci, d’environ 0,385 Ω/°C pour une Pt100 et 3,85 Ω/°C pour une Pt1000 près de la température ambiante, selon la courbe IEC 60751. La température apparente est toujours trop élevée.
ΔT = ΔRmismatch ÷ S
Le troisième fil permet à l’instrument de mesurer la résistance d’un fil et de la soustraire. Des fils de même résistance se compensent ; seule leur différence demeure, qu’elle provienne de la longueur, des jonctions ou des bornes.
ΔT ≈ 0
Deux fils transportent le courant et deux autres mesurent la tension aux bornes de la sonde : la résistance des fils ne contribue donc plus à la mesure.
La résistance d’un fil de cuivre est égale à sa résistivité, 0,01724 Ω·mm²/m à 20 °C, multipliée par sa longueur et divisée par sa section. Elle augmente d’environ 0,4 % par degré de température du câble. L’erreur d’un montage deux fils varie donc avec la température ambiante.
Chaque fil de cuivre de 20 m et de section 0,5 mm² présente une résistance de 0,6896 Ω ; la boucle atteint donc 1,379 Ω. À une sensibilité de 0,3885 Ω/°C, la température apparente est trop élevée de 3,55 °C, soit plus de dix fois la tolérance de classe A à 20 °C.
Erreur de mesure, par excès 3,55 °C Ouvrir dans le calculateur
La sensibilité d’une Pt1000 est dix fois plus élevée : la même résistance de 1,379 Ω n’ajoute que 0,355 °C. C’est pourquoi les raccordements à deux fils utilisent souvent des sondes Pt1000.
Erreur de mesure, par excès 0,355 °C Ouvrir dans le calculateur
Sur un parcours de 50 m, chaque fil présente une résistance de 1,724 Ω. Mais, en montage trois fils, seul l’écart de 0,1 Ω entre eux influe sur la mesure : 0,1 ÷ 0,3839 = 0,2605 °C. Une borne desserrée peut ajouter davantage ; contrôlez les raccordements lors de la mise en service.
Erreur de mesure 0,2605 °C Ouvrir dans le calculateur
Erreur de mesure en °C à 20 °C pour un raccordement à deux fils sur câble en cuivre, aller-retour.
| Longueur du câble (m) | Pt100, 0,5 mm² (°C) | Pt100, 1,5 mm² (°C) | Pt1000, 0,5 mm² (°C) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,1775 | 0,05917 | 0,01775 |
| 2 | 0,355 | 0,1183 | 0,0355 |
| 5 | 0,8875 | 0,2958 | 0,08875 |
| 10 | 1,775 | 0,5917 | 0,1775 |
| 20 | 3,55 | 1,183 | 0,355 |
| 50 | 8,875 | 2,958 | 0,8875 |
| 100 | 17,75 | 5,917 | 1,775 |
Le montage quatre fils est le plus précis. Le montage trois fils constitue le compromis industriel courant ; le montage deux fils convient aux liaisons courtes ou aux sondes Pt1000. Le choix dépend aussi des raccordements pris en charge par l’instrument.
La même résistance des fils est dix fois plus faible par rapport à la résistance de la sonde : les erreurs dues aux fils et aux connexions diminuent donc d’un facteur dix. En contrepartie, la résistance plus élevée rend la mesure un peu plus sensible aux courants de fuite et au bruit.
Uniquement pour la résistance des fils à la température à laquelle elle a été mesurée. La résistance du câble varie avec sa propre température : un décalage fixe est juste le jour de l’étalonnage, puis dérive.
Les capteurs TES utilisent des sondes à thermistance NTC de 10 kΩ dont le câble est monté en usine. À 10 kΩ, la résistance du câble de la sonde représente une part négligeable de la mesure.
