Calibrar un sensor PT100 és el mètode bàsic per millorar la seva precisió de mesura de temperatura. En comparar el valor mesurat amb el valor real en un punt de temperatura estàndard, es poden corregir errors sistemàtics, millorant significativament la precisió de la mesura. Depenent de l'escenari d'aplicació i els requisits de precisió, es poden utilitzar diversos mètodes, que van des de la calibració bàsica de punt zero fins a mètodes de comparació multipunt d'alta-precisió-, combinats amb mesurament de quatre-fils, excitació de font de corrent constant i altres tecnologies per minimitzar factors d'interferència com la resistència del plom i l'efecte d'autocalentament{7}}.
I. Preparacions clau abans de la calibració
Configuració d'equip estàndard
Termòmetre de resistència de platí estàndard (precisió superior al sensor que s'està calibrant)
Thermostatic Bath: Freezing point bath (0℃), water bath (0–100℃), oil bath or salt bath (>100 graus)
Multímetre digital de quatre-fils (precisió superior o igual a 0,01Ω), utilitzat per eliminar la influència de la resistència del cable
Cable de connexió blindat i provador d'aïllament (per garantir la puresa i la seguretat del senyal)
Requisits ambientals
Temperatura de laboratori estable a 20 ± 5 graus, humitat inferior o igual al 80%
Eviteu interferències electromagnètiques fortes, vibracions i alteracions del flux d'aire
Inspecció de sensors
Aspecte sense danys, sense cables trencats ni oxidats
Resistència d'aïllament superior o igual a 100 MΩ (provat amb un megòhmetre)
II. Mètodes comuns de calibratge i procediments operatius
1. Mètode de calibració del punt zero-(calibració de 0 graus): verificació ràpida
Adequat per a una inspecció ràpida-del lloc o per a la verificació bàsica de la precisió.
Funcionament: introduïu el PT100 a la mescla d'aigua-gel (bany de punt de congelació) a una profunditat superior o igual a 30 mm. Espereu que la temperatura s'estabilitzi (fluctuació Menor o igual a ±0,02 graus/10 min).
El valor estàndard ha de ser de 100,00Ω ± error admissible.
Per a aplicacions d'alta-precisió, es recomana utilitzar una ampolla d'aigua de punt triple (0,01 graus) per a una menor incertesa.
2. Mètode de calibratge de dos-punts (0 graus + 100 graus) - corrent general a la indústria. Equilibra la linealitat i la precisió, adequat per a la majoria d'escenaris industrials.
3. Mètode de calibratge multi-punt (aplicacions d'alta-precisió). Adequat per a laboratoris, productes farmacèutics, metrologia i altres aplicacions que requereixen una precisió extremadament alta.
Selecció del punt de calibratge: seleccioneu de 5 a 7 punts de temperatura dins del rang de mesura (p. ex., 0 graus, 50 graus, 100 graus, 200 graus, 300 graus).
Mètode: Utilitzeu el mètode de comparació per al calibratge, col·locant el sensor a calibrar i l'estàndard simultàniament en un bany de temperatura constant.
Ajust de dades: ajusteu la corba de calibratge mitjançant el mètode dels mínims quadrats per generar coeficients de correcció o dades de la taula de cerca.
4. Calibració de -punt fix (méxima precisió) Utilitza el punt de transició de fase d'una substància pura com a referència natural de temperatura, com ara:
Punt triple de l'aigua: 0,01 graus
Punt d'ebullició de l'aigua: 100 graus (requereix correcció per als efectes de la pressió)
Punt de solidificació de l'estany: 231,928 graus
La precisió pot arribar a ± 0,0001 graus, utilitzat principalment als laboratoris nacionals de metrologia.
III. Mesures tècniques clau per millorar la precisió
Mesures tècniques Principi i funció Escenaris recomanats
Mètode de connexió de quatre-fills Elimina completament la influència de la resistència del plom (error de ± 3,4 graus) Totes les mesures d'alta-precisió
Excitació de la font de corrent constant (0,1–1 mA) Redueix l'-autoescalfament del sensor (<0.1℃/mW) for long-term stable measurement.
Cable apantallat i connexió a terra; suprimeix les interferències de freqüència elèctrica (50 mVpp) per a entorns electromagnètics industrials forts.
Algoritmes de filtratge de programari: mitjana mòbil, filtratge ponderat per suprimir la fluctuació del senyal en sistemes d'adquisició de dades.
Funda protectora optimitzada:-tubs de paret fines o de quars per millorar la velocitat de resposta durant canvis ràpids de temperatura.
IV. Correcció d'errors i aplicació després de la calibració
Correcció de maquinari/programari
Configuració del desplaçament del punt zero-i la correcció del guany al controlador. Els sistemes-de gamma alta admeten corbes de calibratge de càrrega per a una compensació no lineal.
Cicle de calibratge recomanat
Entorns industrials generals: un cop l'any. Aplicacions d'alta-temperatura, corrosives o crítiques: cada 6 mesos.
