IL FUNZIONAMENTO DELLE TERMORESISTENZE
Il principio di funzionamento delle termoresistenze, si basa sulla variazione della resistenza elettrica di un metallo al variare della temperatura a cui è sottoposto.Nel campo industriale i materiali maggiormente utilizzati sono il platino ed il nichel che, grazie alla loro elevata resistività e stabilità, permettono di realizzare termoelementi molto riproducibili, di piccole dimensioni e con ottime caratteristiche dinamiche. Le misure di temperatura effettuate con le termoresistenze sono di gran lunga più precise e affidabili rispetto a quelle effettuate con altri tipi di sensori quali termocoppie o termistori.
Normalmente i termometri a resistenza vengono identificati con la sigla del materiale utilizzato per la loro costruzione (platino = Pt, Nichel = Ni ecc.) seguito dalla loro resistenza nominale alla temperatura di 0°C.
Il campo di utilizzo dei termometri a resistenza industriali è compreso tra -200 e +850°C.
METODI DI MISURA CON LE TERMORESISTENZE
Esistono diversi metodi di collegamento dei termometri a resistenza con gli apparecchi di misura, la scelta di utilizzo di un metodo rispetto ad un altro dipende essenzialmente dalla precisione nella misura che si vuole ottenere.Tecniche di collegamento delle termoresistenze
• A 2 fili • A 3 fili • A 4 fili voltamperometrica
La tecnica a due fili è la meno precisa e viene utilizzata solo nei casi in cui il collegamento della termoresistenza viene effettuato con fili di lunghezza ridotta e con bassa resistività; infatti esaminando il circuito elettrico equivalente, si nota come la resistenza elettrica misurata sia la somma di quella dell’elemento sensibile ( e quindi dipendente dalla temperatura che si sta misurando) e della resistenza dei conduttori utilizzati per il collegamento. L’errore introdotto con questo tipo di misura non è costante ma dipende dalla temperatura.
Grazie alla buona precisione ottenibile nella misura, la tecnica a tre fili è la più utilizzata in campo industriale. Con questa tecnica di misura infatti vengono eliminati gli errori provocati dalla resistenza dei conduttori impiegati per il collegamento della termoresistenza; infatti all’uscita del ponte di misura è presente una tensione dipendente unicamente dalla variazione della resistenza del termometro a resistenza e quindi dalla sola temperatura.
La tecnica a quattro fili con compensazione è ormai poco utilizzata in quanto veniva utilizzata solo nei circuiti di misura potenzio metrici allo scopo di eliminare l’errore introdotto dalla resistenza dei conduttori utilizzati per il collegamento.
La tecnica a quattro fili volt-amperometrica fornisce la migliore precisione possibile in senso assoluto; poco utilizzata nel campo industriale, viene utilizzata quasi esclusivamente nelle applicazioni di laboratorio. Dal circuito elettrico equivalente si nota come la tensione rilevata sia unicamente dipendente dalla resistenza del termoelemento; la precisione nella misura dipende esclusivamente dalla stabilità della corrente di misura e dalla precisione della lettura della tensione ai capi del termoelemento.
