Wat is een PT100?
Een PT100 is een temperatuursensor met een element van platina dat bij 0 °C een elektrische weerstand van precies 100 ohm heeft; de weerstand stijgt met ongeveer 0,385 ohm per graad, waardoor de temperatuur nauwkeurig uit de gemeten weerstand kan worden berekend. De PT100 is de meest gebruikte weerstandsthermometer (RTD) in de industrie en is gestandaardiseerd in IEC 60751. De belangrijkste alternatieve temperatuurmeting is het thermokoppel, dat werkt met een spanning die ontstaat tussen twee verschillende metalen. Beide worden via een temperatuurtransmitter of een analoge ingangskaart op een PLC of DCS aangesloten.
🧠 Hoe werkt een PT100?
De weerstand van platina neemt voorspelbaar en vrijwel lineair toe met de temperatuur:
| Temperatuur | Weerstand PT100 | Weerstand Pt1000 |
|---|---|---|
| −50 °C | 80,31 Ω | 803,1 Ω |
| 0 °C | 100,00 Ω | 1000,0 Ω |
| 50 °C | 119,40 Ω | 1194,0 Ω |
| 100 °C | 138,51 Ω | 1385,1 Ω |
| 200 °C | 175,86 Ω | 1758,6 Ω |
Het meetinstrument stuurt een kleine meetstroom door het element en meet de spanning. Een Pt1000 werkt hetzelfde, maar met 1000 Ω bij 0 °C, waardoor de invloed van kabelweerstand kleiner is.
🔧 Wat is het verschil tussen 2-, 3- en 4-draads aansluiting?
| Aansluiting | Werking | Nauwkeurigheid | Toepassing |
|---|---|---|---|
| 2-draads | Kabelweerstand telt mee in de meting | Laag; fout groeit met kabellengte | Korte kabels, eenvoudige metingen |
| 3-draads | Compenseert kabelweerstand, uitgaande van gelijke aders | Goed | Meest gebruikt in de industrie |
| 4-draads | Meetstroom en spanningsmeting gescheiden | Zeer hoog | Laboratorium, kalibratie, hoge eisen |
Bij een 2-draads PT100 geeft 1 ohm kabelweerstand al een fout van bijna 2,6 °C. Daarom wordt in installaties meestal 3- of 4-draads aangesloten, of zit de transmitter direct in de kop van de sensor.
🌡️ Hoe werkt een thermokoppel?
Een thermokoppel bestaat uit twee draden van verschillende metalen die aan één kant verbonden zijn. Een temperatuurverschil tussen dat meetpunt en het aansluitpunt (de koude las) wekt een kleine spanning op: het Seebeck-effect. Omdat de spanning afhangt van het temperatuurverschil, moet de temperatuur bij de aansluiting worden gemeten en gecompenseerd (koudelascompensatie).
| Type | Materialen | Bereik (circa) | Toepassing |
|---|---|---|---|
| K | NiCr – NiAl | −200 tot 1250 °C | Meest gebruikt, algemeen industrieel |
| J | Fe – CuNi | −40 tot 750 °C | Kunststofverwerking, oudere installaties |
| T | Cu – CuNi | −200 tot 350 °C | Lage temperaturen, voeding |
| N | NiCrSi – NiSi | −200 tot 1250 °C | Stabieler alternatief voor type K |
| S / R / B | Platina – platina-rhodium | tot 1600–1700 °C | Ovens, glas, staal |
🔄 PT100 of thermokoppel: welke kiest u?
| PT100 | Thermokoppel | |
|---|---|---|
| Bereik | Circa −200 tot 600 °C (tot 850 °C mogelijk) | Tot 1700 °C, afhankelijk van type |
| Nauwkeurigheid | Hoog (klasse A: ±0,15 °C bij 0 °C) | Lager (type K klasse 2: ±2,5 °C) |
| Stabiliteit op lange termijn | Zeer goed | Drift bij hoge temperaturen |
| Reactiesnelheid | Gemiddeld | Snel, zeker met dunne draden |
| Robuustheid tegen trillingen | Gevoeliger | Robuust |
| Kosten | Hoger | Lager |
Vuistregel: tot ongeveer 400 °C en waar nauwkeurigheid telt, kiest u een PT100; voor hoge temperaturen, snelle reactie of ruwe omstandigheden een thermokoppel.
❓ Veelgestelde vragen
Wat betekent de naam PT100?
PT staat voor platina, het chemische symbool Pt, en 100 voor de weerstand van 100 ohm bij 0 °C. Een Pt1000 heeft bij 0 °C een weerstand van 1000 ohm. Platina wordt gebruikt omdat de weerstand ervan over een groot bereik zeer stabiel en voorspelbaar met de temperatuur verandert.
Hoe nauwkeurig is een PT100?
De nauwkeurigheid van een PT100 hangt af van de tolerantieklasse volgens IEC 60751. Klasse B heeft een tolerantie van ±(0,30 + 0,005·|t|) °C, klasse A ±(0,15 + 0,002·|t|) °C en klasse AA ±(0,10 + 0,0017·|t|) °C. Bij 100 °C betekent klasse A dus een maximale afwijking van ±0,35 °C.
Hoe controleert u of een PT100 defect is?
Een PT100 controleert u door de weerstand met een multimeter te meten en die te vergelijken met de tabelwaarde bij de actuele temperatuur; bij kamertemperatuur van 20 °C hoort dat ongeveer 107,8 ohm te zijn. Een oneindige weerstand duidt op een onderbreking, een zeer lage weerstand op kortsluiting.
Wat is koudelascompensatie?
Koudelascompensatie corrigeert de meting van een thermokoppel voor de temperatuur op het aansluitpunt, waar de thermokoppeldraden overgaan in koperen bedrading. Omdat een thermokoppel alleen een temperatuurverschil meet, moet de temperatuur van dat punt bekend zijn. Transmitters en ingangskaarten meten die temperatuur met een ingebouwde sensor en compenseren automatisch.
Waarom een temperatuurtransmitter in de sensorkop?
Een temperatuurtransmitter in de kop van de sensor zet het zwakke weerstands- of millivoltsignaal direct om in een robuust 4-20 mA- of digitaal signaal. Daardoor hebben lange kabels en elektrische storingen geen invloed meer op de meting. Bovendien kan de transmitter diagnose geven, zoals een kabelbreuk of sensordrift.
📌 Samengevat
Een PT100 meet temperatuur via de weerstand van platina (100 Ω bij 0 °C) en is nauwkeurig en stabiel tot circa 600 °C; een thermokoppel meet via een thermospanning en is geschikt voor hogere temperaturen tot 1700 °C. Een correcte aansluiting (3- of 4-draads) of een transmitter in de sensorkop bepaalt in de praktijk hoe betrouwbaar de meting is.