Sensori di temperatura
Tre famiglie: RTD a metallo (PT100/PT1000) per precisione industriale,NTC per range stretti ad alta sensibilità, termocoppie per alte temperature e ambienti ostili.
Tipo di sensore
Valore
Cablaggio a 3 fili compensa la R del cavo; a 4 fili (Kelvin) è il massimo. Precisione classe A ±(0,15 + 0,002|T|) °C.
PT100 e PT1000
RTD in platino. R₀ = 100 Ω (PT100) o 1000 Ω (PT1000) a 0 °C. Lineari entro pochi per mille su −200/+850 °C. Cablaggio: 2 fili solo per > 10 Ω/m accettabili, 3 fili compensa il cavo, 4 fili (Kelvin) per laboratorio.
Formula Callendar-Van Dusen (T ≥ 0 °C): R(T) = R₀ · (1 + A·T + B·T²), con A = 3,9083·10⁻³ / °C, B = −5,775·10⁻⁷ / °C². Classe A: ±(0,15 + 0,002|T|) °C.
NTC (termistori)
Resistenza diminuisce con T (coefficiente negativo). Altissima sensibilità (R cambia del 4-5 %/°C), ma non lineare. Modello β semplificato: R(T) = R₂₅ · exp[β·(1/T − 1/T₂₅)] con T in Kelvin. β tipici: 3435-4100 K. Per precisione usa Steinhart-Hart a 3 coefficienti.
Termocoppie
- Tipo K (NiCr-NiAl) — −270/+1370 °C, ≈ 41 µV/°C. Più diffuso.
- Tipo J (Fe-CuNi) — 0/+760 °C, ≈ 52 µV/°C. Più sensibile del K ma ossida.
- Tipo T (Cu-CuNi) — −270/+400 °C, ≈ 43 µV/°C. Ottimo per basse temperature e ambienti umidi.
- Tipo S (Pt10%Rh-Pt) — 0/+1600 °C, ≈ 10 µV/°C. Forni e fusioni.
Le termocoppie misurano una differenza di temperatura tra giunto caldo e giunto freddo (CJC). Serve un riferimento a 0 °C (bagno di ghiaccio) o compensazione elettronica. Cavo compensato fino all'ingresso del trasmettitore.