Примечание - Номинальная температура применения ТС может быть установлена равной верхнему пределу рабочего диапазона температур ТС и (или) определена как одно или несколько наиболее вероятных значений внутри рабочего диапазона.
3 10 номинальное сопротивление термопреобразователя сопротивления, Ro, Ом: Нормированное изготовителем сопротивление термопреобразователя сопротивления при 0 °С, округленное до целых единиц, указанное в его маркировке и рекомендуемое для выбора из ряда: 10; 50; 100; 500; 1000 Ом.
номинальная статическая характеристика; НСХ: Зависимость сопротивления термопреобразователя сопротивления или чувствительного элемента от температуры, рассчитанная по формулам, приведенным в разделе 5 для термопреобразователя сопротивления или чувствительного элемента с конкретным значением Ro.
Примечание - Условное обозначение НСХ состоит из значения номинального сопротивления ТС или ЧЭ Ron обозначения типа (таблица 1). Русское обозначение типа приводят за значением номинального сопротивления, латинское обозначение - перед значением номинального сопротивления. Например: 100 П означает НСХ для платинового ТС (или ЧЭ) с а = 0,00391 °С'1 и Ro = 100 Ом; Pt 100 означает НСХ для платинового ТС (или ЧЭ) с а = 0,00385 °С'1 и Ro = 100 Ом.
температурный коэффициент термопреобразователя сопротивления а, °С'1: Коэффи- D _ D
циент, определяемый по формуле а _ |«> , где /?100, F?o- значения сопротивления термопре-
Ra -100°C
образователя сопротивления по номинальной статической характеристике соответственно при 100 °С и 0 °С, и округляемый до пятого знака после запятой.
допуск: Максимально допустимое отклонение от номинальной статической характеристики, выраженное в градусах Цельсия.
3 14 электрическое сопротивление изоляции термопреобразователя сопротивления: Электрическое сопротивление между внешними выводами термопреобразователя сопротивления и защитным корпусом, а также между цепями термопреобразователя сопротивления с двумя или более чувствительными элементами при комнатной или другой заданной температуре, измеряемое при заданном испытательном напряжении.
3 15 электрическая прочность изоляции термопреобразователя сопротивления: Напряжение между выводами и корпусом термопреобразователя сопротивления (или, в случае если термопреобразователь имеет несколько чувствительных элементов, также и между цепями чувствительного элемента), которое термопреобразователь сопротивления может выдержать без повреждения в течение заданного времени.
самонагрев термопреобразователя сопротивления. Повышение температуры термопреобразователя сопротивления, вызванное нагревом чувствительного элемента измерительным током.
максимальный измерительный ток: Измерительный ток, вызывающий самонагрев термопреобразователя сопротивления, не превышающий 20 % допуска соответствующего класса и не приводящий к выходу показаний термопреобразователя сопротивления за пределы допуска.
время термической реакции: Время, которое требуется для изменения показаний термопреобразователя сопротивления на определенный процент полного изменения при ступенчатом изменении температуры среды.
термоэлектрический эффект: Эффект возникновения термоэлектродвижущей силы в измерительной цепи термопреобразователя сопротивления в условиях температурных градиентов вследствие использования различных металлов и их неоднородности.
гистерезис: Разность показаний термопреобразователя сопротивления при одной и той же температуре, полученных в температурных циклах при нагреве и охлаждении термопреобразователя сопротивления.
4 Классификация
Типы ТС и ЧЭ, на которые распространяется настоящий стандарт, приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Обозначения типа, температурные коэффициенты и классы допуска термопреобразователей сопротивления и чувствительных элементов
|
Тип ТС |
Обозначение типа ТС |
а, °С'1 |
Класс допуска |
||
|
для проволочных ЧЭ |
для пленочных ЧЭ |
для ТС |
|||
|
Платиновый |
Pt |
0,00385 |
W0.1, W0.15, W 0.3, W 0.6 |
F 0.1, F 0.15, F0.3, F0.6 |
АА, А, В, С |
|
П |
0,00391 |
АА, А, В, С |
АА, А, В, С |
АА, А, В, С |
|
|
Медный |
М |
0,00428 |
А, В, С |
- |
А, В, С |
|
Никелевый |
Н |
0,00617 |
С |
- |
С |
Номинальная статическая характеристика и классы допуска
Метрологические характеристики, нормируемые согласно настоящему стандарту, распространяются на ЧЭ ТС при подключении непосредственно к их выводам и на ТС при подключении к клеммам головки в соответствии с указанной изготовителем схемой. Если на корпусе ТС с двухпроводной схемой указано значение сопротивления внутренних проводов, то оно должно быть вычтено из значения измеренного сопротивления ТС.
Примечание - При подключении двухпроводного ТС к измерительной установке с помощью двух соединительных проводов их сопротивление входит в состав измеренного сопротивления ТС и должно быть вычтено из результата измерения.
Формулы для расчета номинальной статической характеристики
НСХ ТС и ЧЭ в пределах диапазона измерений рассчитывают по следующим формулам:
Платиновые ТС и ЧЭ, а = 0,00385 °С'1
|
Для диапазона измерений от минус 200 °С до 0 °С : Rt= Ro[1 + At + Bt2+ C(t - 100 °С) t3]. Для диапазона измерений от 0 °С до 850 °С : |
(1) |
|
Rt= Ro(1 + At + Bt2), где Rt- сопротивление ТС, Ом, при температуре f, °С, Ro- номинальное сопротивление ТС, Ом, при температуре 0 °С. |
(2) |
|
Значения постоянных следующие: А = 3,9083 ■ 10'3 °С’1; В = -5,775 • 10'7 °С'2; С = -4,183 ■ 10'12 °С’4 5.2.2 Платиновые ТС и ЧЭ, а = 0,00391 °С’1 Для диапазона измерений от минус 200 °С до 0 °С: Rt = Ro[1 + At + Bt2+ C(t - 100 °С) t3]. Для диапазона измерений от 0 °С до 850 °С: Rf=R0(1 + At + Bt2), где Rt- сопротивление ТС, Ом, при температуре t, °С, Rq- номинальное сопротивление ТС, Ом, при температуре 0 °С. |
(3) (4) |
|
Значения постоянных следующие: А = 3,9690 ■ 10'3 °С'1; 8 = -5,841 • 10'7оС‘2; С = -4,330 ■ 10'12 °С'4. 5.2.3 Медные ТС и ЧЭ, а = 0,00428 °С'1 Для диапазона измерений от минус 180 °С до 0 °С: Rt=R0[1 + At + Bfff+6,7 °С) + Ct3]. Для диапазона измерений от 0 °С до 200 °С: Rt=R0[1 + At], где Rt- сопротивление ТС, Ом, при температуре t, °С; Ro- номинальное сопротивление ТС, Ом, при температуре 0 °С. |
(5) (6) |
|
Значения постоянных следующие: А = 4,28 • 10'3 °С'1; В = -6,2032 ■ 10'7 °С'2; С = 8,5154 ■ Ю'10 °С'3 5.2.4 Никелевые ТС и ЧЭ, а = 0,00617 °С'1 Для диапазона измерений от минус 60 °С до плюс 100 °С : R, = Ro(1 + At + Bt2). Для диапазона измерений от 100 °С до 180 °С : Rt= Ro[1 + At + Bt2+ C(t - 100°C) t2], где Rt- сопротивление ТС, Ом, при температуре t °С; Ro- номинальное сопротивление ТС, Ом, при температуре 0 °С. |
(7) (8) |
|
Значения постоянных следующие: А = 5,4963 ■ 10'3 °С'1; В = 6,7556 • 10'6°С2; С = 9,2004 ■ 10'9 °С'3. |
|
В приложении А представлены таблицы НСХ, рассчитанные по приведенным выше уравнениям для ТС, имеющих номинальное сопротивление Ro при 0 °С, равное 100 Ом. Для ТС, имеющих номинальное сопротивление Ro, отличное от 100 Ом, табличные значения НСХ могут быть рассчитаны по формуле
ЯсхГУ=Яаб^«с/100, (9)
где RHCX(t)~ значение сопротивления ТС по НСХ при температуре f, °С;
RTa6 - значение сопротивления по таблицам А.1 - А.5 приложения А (НСХ для Ro = 100 Ом) при температуре f, °С,
Ro- номинальное сопротивление ТС при температуре 0 °С.
Примечание - В приложении Б приведены уравнения, обратные НСХ, для точного или приближенного расчета значения температуры по сопротивлению ТС.
С целью повысить точность ТС может быть выполнена его индивидуальная градуировка с получением индивидуальных коэффициентов зависимости сопротивления от температуры. Методы индивидуальной градуировки и альтернативные интерполяционные уравнения настоящий стандарт не рассматривает.
Классы допуска
Допуски, соответствующие классам допуска по классификации таблицы 1, и диапазоны измерений для ТС и ЧЭ приведены в таблице 2. Данные допуски должны быть выполнены для ТС и ЧЭ с любым номинальным значением сопротивления.
Таблица 2 - Классы допуска и диапазоны измерений для термопреобразователей сопротивления и
чувствительных элементов
|
Класс допуска |
Допуск, °С |
Диапазон измерений, °С |
|||||
|
Платиновый ТС, ЧЭ |
Медный ТС, ЧЭ |
Никелевый ТС, ЧЭ |
|||||
|
Проволочный ЧЭ |
Пленочный ЧЭ |
||||||
|
АА W0.1 F 0.1 |
+ (0,1 + 0,0017 | 11) |
От -50 до +250 |
От 0 до +150 |
- |
- |
||
|
А W0.15 F 0.15 |
± (0,15 + 0,002 Ц|) |
От -100 до +450 |
От -30 до +300 |
От -50 до + 120 |
- |
||
|
В W0.3 F 0.3 |
± (0,3 + 0,005 | 11) |
От -196 до +660 |
От -50 до +500 |
От -50 до +200 |
- |
||
|
С W0.6 F 0.6 |
±(0,6 + 0,01 |f|) |
От -196 до +660 |
От -50 до +600 |
От -180 до +200 |
От -60 до + 180 |
||
Примечание - | Г | - абсолютное значение температуры, °С, без учета знака.
Допуски ТС и ЧЭ по сопротивлению при температуре t получают умножением допусков из таблицы 2 на коэффициент чувствительности dR/dt, Ом/°С, при температуре t, определенный по интерполяционным уравнениям 5.2. Для примера в таблице 3 приведены допуски по сопротивлению платинового ТС номинальным сопротивлением 100 Ом при температурах 0 °С и 100 °С.
Таблица 3 - Допуски по сопротивлению платинового термопреобразователя сопротивления (а = 0,00391 °С'1) номинальным сопротивлением 100 Ом
|
Класс допуска |
Допуск, Ом |
|
|
при 0 °С |
при 100 °С |
|
|
АА |
±0,04 |
±0,10 |
|
А |
±0,06 |
±0,13 |
|
В |
±0,12 |
± 0,31 |
|
С |
±0,24 |
± 0,62 |
Допуски для платиновых ТС при температурах вне диапазона измерений, указанного в таблице 2, должны быть установлены техническими документами на ТС конкретного типа.
Для платиновых ТС, требования к точности которых отличны от требований настоящего стандарта и установлены в технических документах на ТС конкретного типа, рекомендуется классы допуска и диапазоны нормировать, опираясь на допуск класса В. Например, «1/5 В, диапазон 0/100» означает допуск ± (0,06 °С + 0,001 | 11) в диапазоне температуры от 0 °С до 100 °С.
Основные технические требования
Максимальный измерительный ток
Измерительный ток должен быть таким, чтобы самонагрев ТС не приводил к выходу ТС за пределы допуска. Повышение сопротивления ТС, обусловленное самонагревом, не должно превышать 20 % допуска. В цепях постоянного тока для ТС номинальным сопротивлением 100 Ом рекомендуется использовать ток 1 мА или менее.
Схемы соединения внутренних проводов
Схемы соединения внутренних проводов должны соответствовать показанным на рисунке 1. Для ТС классов АА и А не допускается использование двухпроводной схемы. Маркировка выводов и клемм должна позволять однозначно идентифицировать схему соединения и число ЧЭ. Если провода идентифицируют цветом, то рекомендуется использовать цвета, указанные на рисунке 1 или близкие к ним. Допускаются также другие способы маркировки выводов.
