Fonctionnement du calculateur PT100
Une PT100 est une sonde à résistance de platine qui présente 100 Ω à 0 °C. Une PT500 a 500 Ω et une PT1000 1000 Ω à la même température ; toutes trois suivent la même courbe, mise à l’échelle par leur résistance nominale R₀. La courbe est définie dans IEC 60751 par l’équation de Callendar–Van Dusen :
R(t) = R₀ [1 + A·t + B·t² + C·(t − 100)·t³]
avec A = 3,9083 × 10⁻³, B = −5,775 × 10⁻⁷ et C = −4,183 × 10⁻¹². Le terme C ne s’applique qu’en dessous de 0 °C ; au-dessus, l’équation est un simple polynôme du second degré. Ces coefficients donnent le coefficient de température moyen bien connu α = 0,00385 Ω/Ω/°C entre 0 et 100 °C, d’où le nom de platine « 385 » ou « européen » souvent employé dans les fiches techniques.
Le calculateur fonctionne dans les deux sens. Saisissez une température, il évalue l’équation. Saisissez une résistance, il résout pour la température : de façon exacte avec la formule du second degré au-dessus de 0 °C, et par la méthode de Newton en dessous de 0 °C, où le terme du quatrième ordre rend une solution analytique peu pratique. Les deux sens concordent à mieux qu’un millionième de degré sur toute la plage de −200 à 850 °C ; le résultat convient donc aussi aux travaux d’étalonnage, pas seulement aux vérifications rapides.
Exemple : PT100 à 100 °C
À 100 °C, une PT100 mesure 138,506 Ω. Le calculateur affiche aussi :
- Sensibilité 0,3793 Ω/°C, la pente de la courbe à cette température. À 0 °C elle vaut 0,3908 Ω/°C et diminue lentement quand la température monte. Un ohm d’erreur à 100 °C vaut donc environ 2,64 °C.
- Tolérance classe AA ±0,27 °C (±0,102 Ω), classe A ±0,35 °C (±0,133 Ω) et classe B ±0,80 °C (±0,303 Ω). IEC 60751 définit la tolérance comme une partie fixe plus une partie proportionnelle à |t| ; elle s’élargit donc aux températures hautes et basses.
Le même élément en PT1000 lit 1385,055 Ω à 100 °C : exactement dix fois la valeur de la PT100. Sous zéro, la courbe s’infléchit davantage ; à −100 °C, une PT100 lit 60,256 Ω.
Dans l’autre sens, une lecture de 110 Ω correspond à 25,68 °C. C’est une vérification de cohérence courante quand une sonde est posée à température ambiante sur l’établi.
La table de résistance
Le tableau sous le convertisseur liste la résistance et la sensibilité pour la plage et le pas de votre choix, en °C ou en °F. Un clic sur une ligne charge cette température dans le convertisseur. Pour une référence imprimable ou téléchargeable sur toute la plage, utilisez la table PT100, la table PT1000 ou la table PT500 complètes, chacune avec un fichier CSV au pas de 1 degré.
PT100 ou PT1000 ?
Les deux suivent la même norme ; le choix dépend donc du circuit de mesure, pas de la classe de précision.
- La résistance des fils pèse dix fois moins avec une PT1000. Un ohm de câble représente environ 2,6 °C d’erreur sur une PT100, mais environ 0,26 °C sur une PT1000. En montage 2 fils, la PT1000 est souvent le choix pratique. Le calculateur d’erreur des fils de raccordement chiffre cet effet pour votre câble.
- L’auto-échauffement est plus faible avec une PT1000 à tension de mesure égale, car le courant est plus petit.
- La PT100 est le standard industriel. Transmetteurs en tête, cartes analogiques d’automate et calibrateurs acceptent presque toujours la PT100 en 3 ou 4 fils, et la plupart des sondes process sont en stock en PT100.
Erreurs fréquentes
Utiliser la mauvaise courbe. Quelques anciens éléments américains et japonais suivent α = 0,003916 ou 0,00392 au lieu de 0,00385. Leur résistance à 100 °C est nettement plus élevée (environ 139,2 Ω au lieu de 138,5 Ω), ce qui fait lire environ 1,7 °C de trop. Si la fiche technique n’indique ni IEC 60751 ni α = 0,00385, vérifiez avant d’utiliser ce calculateur.
Ignorer la résistance des fils. Mesurer une PT100 2 fils au multimètre inclut les deux fils dans la lecture. Avec un câble fin ou long, l’erreur dépasse facilement la tolérance de la sonde.
Confondre classe de tolérance et précision de toute la chaîne. La classe A décrit l’élément seul. Le transmetteur ou la carte d’entrée ajoutent leur propre erreur, tout comme le raccordement et l’installation (profondeur d’immersion, contact thermique).
Mesurer avec un courant trop fort. Les ohmmètres qui injectent plusieurs milliampères peuvent échauffer un petit élément de quelques dixièmes de degré. Les instruments RTD utilisent en général 1 mA ou moins pour la PT100 et 0,1–0,5 mA pour la PT1000.
Questions fréquentes
Quelle est la résistance d’une PT100 à 0 °C ?
Exactement 100 Ω par définition. Une PT1000 fait 1000 Ω et une PT500 500 Ω.
L’équation de Callendar–Van Dusen est-elle identique à l’EIT-90 ?
Non. L’EIT-90 (ITS-90) définit des fonctions de référence pour les thermomètres à résistance de platine étalons utilisés en laboratoire. Les éléments PT100 industriels sont spécifiés par IEC 60751, qui utilise l’équation de Callendar–Van Dusen, plus simple, avec des coefficients fixes. Pour les sondes étalonnées, un certificat peut donner des valeurs A, B et C individuelles ; ce calculateur utilise les valeurs normalisées.
Sur quelle plage l’équation est-elle valide ?
IEC 60751 couvre −200 à 850 °C. Le calculateur refuse les valeurs hors de cette plage plutôt que d’extrapoler.
Quelle classe de tolérance s’applique à ma sonde ?
La classe et sa plage de température de validité figurent sur la fiche technique. Les éléments à couche mince ont généralement la classe A ou B sur une plage plus étroite que les éléments bobinés. La classe AA (autrefois « 1/3 DIN ») est généralement limitée à environ 0–150 °C ou moins.
Puis-je partager un résultat ?
Oui. « Copier le lien », dans l’en-tête « Résultat », crée une URL qui ouvre le calculateur avec votre élément et votre température ou résistance déjà saisis.