انرژیکس (EnergX) - سنسورهای دمای مقاومتی پلاتینی (RTD) به‌ویژه Pt100، از دقیق‌ترین و پایدارترین تجهیزات اندازه‌گیری دما در صنعت محسوب می‌شوند. با این حال، همه سنسورهای Pt100 از نظر دقت یکسان نیستند. تولیدکنندگان این سنسورها را بر اساس استاندارد بین‌المللی IEC 60751 در کلاس‌های مختلف دقت طبقه‌بندی می‌کنند که شناخته‌شده‌ترین آن‌ها کلاس A و کلاس B است. علاوه بر این کلاس‌ها، امروزه کلاس‌های دقیق‌تری مانند AA ،1/3 DIN و 1/10 DIN نیز در صنایع حساس مورد استفاده قرار می‌گیرند.

درک درست این کلاس‌های دقت برای مهندسان ابزار دقیق، طراحان سیستم‌های کنترل، صنایع نیروگاهی، نفت و گاز، داروسازی، صنایع غذایی و سازندگان سنسورهای دما اهمیت بسیار زیادی دارد؛ زیرا انتخاب اشتباه کلاس دقت می‌تواند موجب خطاهای اندازه‌گیری قابل توجه و افزایش هزینه‌های پروژه شود.

---

Pt100 چیست؟

Pt100 نوعی آشکارساز دمای مقاومتی (RTD) است که از پلاتین ساخته شده و در دمای صفر درجه سلسیوس دارای مقاومت 100 اهم است. با افزایش دما، مقاومت آن به صورت قابل پیش‌بینی افزایش می‌یابد و همین ویژگی امکان اندازه‌گیری دقیق دما را فراهم می‌کند. استاندارد IEC 60751 رابطه بین مقاومت و دما و همچنین حدود خطای مجاز سنسورهای پلاتینی را تعریف می‌کند.

---

مفهوم کلاس دقت در Pt100

کلاس دقت مشخص می‌کند که مقدار اندازه‌گیری شده توسط سنسور تا چه اندازه می‌تواند از مقدار واقعی دما انحراف داشته باشد.

نکته مهم این است که:

• دقت سنسور با افزایش دما کاهش می‌یابد.
• تلرانس در دماهای مختلف متفاوت است.
• کلاس دقت تنها یکی از عوامل مؤثر بر دقت نهایی است و عواملی مانند ترانسمیتر، سیم‌کشی، کالیبراسیون و شرایط نصب نیز اهمیت دارند.

ویرایش‌های جدید استاندارد IEC 60751 چهار کلاس اصلی را تعریف می‌کنند:

• کلاس AA
• کلاس A
• کلاس B
• کلاس C

علاوه بر این، در صنعت هنوز اصطلاحات 1/3 DIN و 1/10 DIN نیز به‌طور گسترده استفاده می‌شوند.

بخوانید: استانداردهای مرتبط با اندازه‌گیری دما: راهنمای جامع برای مهندسان و فعالان صنعت

---

کلاس B؛ رایج‌ترین کلاس صنعتی

کلاس B پرکاربردترین کلاس دقت در صنایع عمومی است.

حد خطای مجاز:

(0.3+0.005∣t∣)± سلسیوس

که در آن، t دما بر حسب درجه سلسیوس است.

محدوده دمایی معمول:

• سیم‌پیچی شده (Wire Wound): از 196- تا 600+ سلسیوس
• لایه نازک (Thin Film): از 50- تا 500+ سلسیوس

مزایا

• قیمت اقتصادی
• دسترسی گسترده
• مناسب برای اکثر فرآیندهای صنعتی
• کاربردها
• نفت و گاز
• پتروشیمی
• نیروگاه‌ها
• صنایع فولاد
• ماشین‌آلات صنعتی

---

کلاس A؛ انتخاب مهندسی برای دقت بالاتر

کلاس A تقریباً دو برابر دقیق‌تر از کلاس B است.

حد خطای مجاز: 

 (0.15+0.002∣t∣)± سلسیوس

محدوده دمایی:

• سیم‌پیچی شده: 100- تا 450+ سلسیوس
• لایه نازک: 30- تا 300+ سلسیوس

مزایا

• دقت بالاتر
• تکرارپذیری بهتر
• مناسب برای فرآیندهای حساس
• کاربردها
• نیروگاه‌ها
• صنایع دارویی
• صنایع غذایی
• تجهیزات آزمایشگاهی
• کالیبراسیون صنعتی

---

کلاس AA؛ دقت بسیار بالا

کلاس AA در نسخه‌های جدید IEC 60751 معرفی شده و در بسیاری از کاربردها جایگزین اصطلاح قدیمی 1/3 DIN شده است.

حد خطا تقریباً:

(0.10+0.0017∣t∣)± سلسیوس

کاربردها

• آزمایشگاه‌های مرجع
• تجهیزات کالیبراسیون
• تحقیقات علمی
• صنایع داروسازی پیشرفته

---

کلاس C؛ اقتصادی‌ترین گزینه

کلاس C کمترین دقت را دارد و در کاربردهایی استفاده می‌شود که خطای بیش از یک درجه قابل قبول باشد.

کاربردها

• HVAC
• سامانه‌های گرمایش
• کاربردهای عمومی با حساسیت پایین

---

1/3 DIN چیست؟

قبل از معرفی رسمی کلاس AA، بسیاری از سازندگان از اصطلاح 1/3 DIN استفاده می‌کردند.

اما نکته مهم این است که 1/3 DIN یک کلاس استاندارد IEC نیست و معمولاً فقط در نزدیکی دمای مرجع تعریف می‌شود.

---

1/10 DIN چیست؟

یکی از دقیق‌ترین انواع Pt100 موجود در بازار است.

این نوع سنسورها معمولاً به‌صورت سفارشی تولید می‌شوند و در تجهیزات کالیبراسیون و آزمایشگاه‌های مرجع کاربرد دارند.

بخوانید: فهرست برخی از سازندگان مغزی سنسورهای دما

---

مقایسه کلاس‌های دقت Pt100

---

آیا کلاس دقت به معنی دقت نهایی سیستم است؟

خیر.

دقت واقعی سیستم اندازه‌گیری تابع عوامل متعددی است:

• کلاس سنسور
• دقت ترانسمیتر
• دقت ورودی PLC یا DCS
• نوع اتصال (دو سیمه، سه سیمه، چهار سیمه)
• کیفیت کابل
• خطای نصب
• خطای ترموول
• کالیبراسیون دوره‌ای

در بسیاری از موارد، حتی اگر از Pt100 کلاس AA استفاده شود، دقت نهایی سیستم ممکن است به دلیل تجهیزات جانبی بسیار کمتر باشد.

بخوانید: ارتقاء دقت و سرعت در اندازه‌گیری دما با حسگرهای Pt1000 قابل زینتر در فرم SMD

---

تفاوت اتصال دو سیمه، سه سیمه و چهار سیمه

برای دستیابی به دقت کلاس A و AA معمولاً اتصال چهار سیمه توصیه می‌شود.

اتصال دو سیمه دارای خطای ناشی از مقاومت کابل است و می‌تواند بخش قابل توجهی از مزیت دقت سنسور را از بین ببرد. به همین دلیل بسیاری از منابع استفاده از کلاس A را در سیستم‌های دو سیمه چندان مؤثر نمی‌دانند.

بخوانید: تفاوت‌های سیم‌بندی ۲، ۳ و ۴ سیمه در RTD چیست؟

---

سنسورهای سیم‌پیچی شده و لایه نازک

دو فناوری اصلی ساخت Pt100 عبارت‌اند از:

سیم‌پیچی شده (Wire Wound)

• پایداری بلندمدت عالی
• دقت بالاتر
• مناسب برای کلاس‌های AA و 1/10 DIN
• قیمت بیشتر

لایه نازک (Thin Film)

• اقتصادی‌تر
• مقاوم در برابر لرزش
• ابعاد کوچک‌تر
• پرکاربرد در صنعت

---

چگونه کلاس مناسب را انتخاب کنیم؟

کلاس B مناسب است اگر:

• دقت حدود 1 درجه کافی باشد.
• کاربرد صنعتی عمومی باشد.
• محدودیت بودجه وجود داشته باشد.

کلاس A مناسب است اگر:

• کنترل فرآیند حساس باشد.
• نیاز به خطای کمتر از نیم درجه وجود داشته باشد.
• سیستم کالیبره شده باشد.

کلاس AA یا 1/10 DIN مناسب است اگر:

• اندازه‌گیری مرجع انجام می‌شود.
• آزمایشگاه یا داروسازی باشد.
• عدم قطعیت اندازه‌گیری بسیار مهم باشد.

---

پرسش‌های متداول

آیا کلاس A دو برابر دقیق‌تر از کلاس B است؟

تقریباً بله. در دمای صفر درجه خطای کلاس A برابر ±0.15°C و کلاس B برابر ±0.30°C است.

آیا کلاس AA از کلاس A بهتر است؟

بله. کلاس AA دقیق‌تر بوده و برای کاربردهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی توسعه یافته است.

آیا 1/3 DIN یک استاندارد رسمی IEC است؟

خیر. این اصطلاح یک تقسیم‌بندی صنعتی مبتنی بر کلاس B است و به‌صورت کامل در IEC 60751 تعریف نشده است.

آیا Pt1000 نیز همین کلاس‌های دقت را دارد؟

بله. کلاس‌های دقت به عنصر پلاتینی و استاندارد IEC 60751 مربوط هستند و برای Pt1000 نیز اعمال می‌شوند.

آیا استفاده از Pt100 کلاس A در اتصال دو سیمه توصیه می‌شود؟

معمولاً خیر. مقاومت سیم‌ها می‌تواند بخشی از مزیت دقت کلاس A را از بین ببرد. برای کاربردهای دقیق، اتصال سه سیمه یا چهارسیمه توصیه می‌شود.

آیا دقت سنسور در تمام محدوده دما ثابت است؟

خیر. طبق فرمول‌های IEC 60751، خطا با افزایش دما افزایش می‌یابد.

آیا سنسور 1/10 DIN همیشه خطای ±0.03 درجه دارد؟

خیر. این مقدار در دمای مرجع (معمولاً 0°C) تعریف می‌شود و با افزایش دما خطا بیشتر خواهد شد.

---

جمع‌بندی

کلاس‌های دقت Pt100 یکی از مهم‌ترین مشخصات فنی سنسورهای RTD هستند. در صنایع عمومی، کلاس B رایج‌ترین انتخاب است، در حالی که کلاس A برای کاربردهای دقیق‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلاس AA، 1/3 DIN و 1/10 DIN برای اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق، کالیبراسیون و کاربردهای آزمایشگاهی طراحی شده‌اند. با این حال، مهندسان باید توجه داشته باشند که دقت واقعی سیستم تنها به کلاس سنسور وابسته نیست و عواملی مانند نوع اتصال، ترانسمیتر، کابل‌کشی، ترموول و کالیبراسیون نیز نقش تعیین‌کننده‌ای دارند.

---

استانداردهای مرتبط

• استاندارد IEC 60584 - راهنمای جامع ترموکوپل‌ها بر اساس الزامات بین‌المللی
• استاندارد IEC 60751 - مرجع جهانی برای سنسورهای دمای مقاومتی (RTD)
• استاندارد IEC 61515 - الزامات مربوط به کابل‌ها و ترموکوپل‌های معدنی عایق‌شده با غلاف فلزی (MIMS)