Pt50 | GUILCOR SENSORS

Sensores de temperatura
Pt50

Los sensores de temperatura Pt50 ofrecen una combinación equilibrada de precisión y un nivel de señal mejorado en comparación con los RTD de baja resistencia.

Máxima precisión
±0.15°K

Temperatura mínima
-200°C

Temperatura máxima
+600°C

Minimum dimensions
1,5 x 5 x 15

Tiempo de respuesta
Rápido

Self-heating
Low

Precio
Alto

Drift
Low

¿Qué es un sensor Pt50?

El Pt50 es un sensor RTD de platino con una resistencia nominal de 50 Ω a 0 °C.

Ofrece un compromiso ideal entre sensibilidad, estabilidad y linealidad, mientras genera un voltaje de medición más cómodo que el Pt10.

Utilizado en sistemas industriales, cadenas de control térmico y bancos de pruebas, combina la precisión del platino con una mejor inmunidad al ruido.

Principio de funcionamiento

Como otros sensores de platino, el Pt50 sigue la ecuación de Callendar–Van Dusen:

R(T) = R0[(1+A⋅T+B⋅T²+C⋅(T-100)⋅T³]

con :

R_0 = 50 Ω
A = 3,9083 × 10⁻³
B = -5,775 × 10⁻⁷
C = −4,183×10−12 (pour T < 0 °C)

Esta relación proporciona al Pt50 una excelente linealidad y alta estabilidad en el rango de −200 °C a +600 °C.

Especificaciones técnicas

Parámetro	Valor Típico
Resistencia nominal a 0 °C	50 Ω
Coeficiente de temperatura (α)	0,00385 °C⁻¹
Rango de medición	−200 °C to +600 °C
Linealidad	Excelente
Material del elemento	Platino puro (99,99 %)
Corriente de medida típica	0,3 a 1 mA
Tiempo de respuesta	< 0,4 s (Ø2 mm)
Deriva a largo plazo	< 0,05 °C/año

Configuración de cableado

Tipo	Descripción	Precisión
2 hilos	Sencillo, pero la resistencia del cable se suma a la medición.	⚠️ Promedio
3 hilos	Compensa parcialmente la resistencia parasitaria.	✅ Bueno
4 hilos	Medición de Kelvin: cancela completamente los errores de línea.	🏆 Excelente

Autocalentamiento

El Pt50 genera una potencia negligible incluso bajo 1 mA.

El auto-calentamiento se mantiene por debajo de 0.05 °C, asegurando mediciones confiables, incluso en entornos aislados o con baja circulación de aire.

Áreas de aplicación

⚙️ Control de procesos industriales

🌡️ Control de temperatura del equipo de laboratorio

🔧 Instrumentación embebida

🧪 Bancos de calibración y pruebas térmicas

🏭 Sistemas de medición en entornos difíciles

¿Debería elegir un sensor Pt50?

Puntos fuertes

⚙️ Excelente compromiso técnico
→ Ofrece un equilibrio ideal entre resistencia, precisión y sensibilidad, perfectamente adecuado para entornos industriales exigentes.
🧠 Fácil de integrar
→ Su resistencia nominal de 50 Ω produce un voltaje medible sin amplificación extrema, compatible con la mayoría de los sistemas de medición estándar.
🧩 Estabilidad a largo plazo
→ El platino puro garantiza una excepcional reproducibilidad de las mediciones, incluso después de varios años de operación.

Puntos débiles

💸 Costo más alto que el níquel o el cobre
→ El platino sigue siendo un material noble; por lo tanto, el Pt50 es más caro de comprar.
🔌 Requiere un cableado cuidadoso
→ Los errores de medición aumentan con contactos deficientes o cables no apantallados; se recomienda encarecidamente una configuración de 3 o 4 hilos.
🌡️ Limitada sensibilidad a pequeñas variaciones
→ En comparación con un Cu10 o Cu50, el Pt50 muestra un cambio de resistencia menor por grado, lo que hace que la detección de microcambios de temperatura sea más compleja.

Información útil

Aquí hay información útil sobre los sensores Pt50.

Tabla de valores óhmicos

	0°C	1°C	2°C	3°C	4°C	5°C	6°C	7°C	8°C	9°C
0°C	50	50,195	50,391	50,586	50,781	50,976	51,171	51,366	51,561	51,756
10°C	51,951	52,146	52,341	52,536	52,73	52,925	53,119	53,314	53,508	53,702
20°C	53,897	54,091	54,285	54,479	54,673	54,867	55,061	55,255	55,449	55,643
30°C	55,836	56,03	56,224	56,417	56,611	56,804	56,998	57,191	57,384	57,577
40°C	57,77	57,963	58,156	58,349	58,542	58,735	58,928	59,121	59,313	59,506
50°C	59,699	59,891	60,084	60,276	60,468	60,66	60,853	61,045	61,237	61,429
60°C	61,621	61,813	62,005	62,197	62,388	62,58	62,772	62,963	63,155	63,346
70°C	63,538	63,729	63,92	64,111	64,303	64,494	64,685	64,876	65,067	65,258
80°C	65,448	65,639	65,83	66,021	66,211	66,402	66,592	66,783	66,973	67,163
90°C	67,353	67,544	67,734	67,924	68,114	68,304	68,494	68,684	68,873	69,063
100°C	69,253	69,442	69,632	69,821	70,011	70,2	70,39	70,579	70,768	70,957
110°C	71,146	71,335	71,524	71,713	71,902	72,091	72,28	72,468	72,657	72,845
120°C	73,034	73,222	73,411	73,599	73,787	73,976	74,164	74,352	74,54	74,728
130°C	74,916	75,104	75,292	75,479	75,667	75,855	76,042	76,23	76,417	76,605
140°C	76,792	76,979	77,167	77,354	77,541	77,728	77,915	78,102	78,289	78,476
150°C	78,663	78,849	79,036	79,223	79,409	79,596	79,782	79,968	80,155	80,341
160°C	80,527	80,713	80,899	81,085	81,271	81,457	81,643	81,829	82,015	82,2
170°C	82,386	82,572	82,757	82,943	83,128	83,313	83,499	83,684	83,869	84,054
180°C	84,239	84,424	84,609	84,794	84,979	85,164	85,348	85,533	85,717	85,902
190°C	86,086	86,271	86,455	86,64	86,824	87,008	87,192	87,376	87,56	87,744
200°C	87,928	88,112	88,296	88,479	88,663	88,847	89,03	89,214	89,397	89,58
210°C	89,764	89,947	90,13	90,313	90,496	90,679	90,862	91,045	91,228	91,411
220°C	91,594	91,776	91,959	92,142	92,324	92,507	92,689	92,871	93,054	93,236
230°C	93,418	93,6	93,782	93,964	94,146	94,328	94,51	94,691	94,873	95,055
240°C	95,236	95,418	95,599	95,781	95,962	96,143	96,325	96,506	96,687	96,868
250°C	97,049	97,23	97,411	97,592	97,773	97,953	98,134	98,314	98,495	98,676
260°C	98,856	99,036	99,217	99,397	99,577	99,757	99,937	100,117	100,297	100,477
270°C	100,657	100,837	101,017	101,196	101,376	101,555	101,735	101,914	102,094	102,273
280°C	102,452	102,632	102,811	102,99	103,169	103,348	103,527	103,706	103,885	104,063
290°C	104,242	104,421	104,599	104,778	104,956	105,135	105,313	105,491	105,669	105,848
300°C	106,026	106,204	106,382	106,56	106,738	106,915	107,093	107,271	107,449	107,626
310°C	107,804	107,981	108,159	108,336	108,513	108,691	108,868	109,045	109,222	109,399
320°C	109,576	109,753	109,93	110,107	110,283	110,46	110,637	110,813	110,99	111,166
330°C	111,342	111,519	111,695	111,871	112,047	112,224	112,4	112,576	112,751	112,927
340°C	113,103	113,279	113,455	113,63	113,806	113,981	114,157	114,332	114,508	114,683
350°C	114,858	115,033	115,208	115,383	115,558	115,733	115,908	116,083	116,258	116,433
360°C	116,607	116,782	116,956	117,131	117,305	117,48	117,654	117,828	118,002	118,176
370°C	118,351	118,525	118,699	118,872	119,046	119,22	119,394	119,567	119,741	119,915
380°C	120,088	120,262	120,435	120,608	120,782	120,955	121,128	121,301	121,474	121,647
390°C	121,82	121,993	122,166	122,338	122,511	122,684	122,856	123,029	123,201	123,374
400°C	123,546	123,718	123,891	124,063	124,235	124,407	124,579	124,751	124,923	125,094

Tabla de clase de precisión

Temperatura (°C)	Clase A (°C)	Clase B (°C)	Clase 1/3 B (DIN) (°C)	Clsse 1/10 B (DIN) (°C)
-200	0,55	1,3	0,4333	0,13
-190	0,53	1,25	0,4167	0,125
-180	0,51	1,2	0,4	0,12
-170	0,49	1,15	0,3833	0,115
-160	0,47	1,1	0,3667	0,11
-150	0,45	1,05	0,35	0,105
-140	0,43	1	0,3333	0,1
-130	0,41	0,95	0,3167	0,095
-120	0,39	0,9	0,3	0,09
-110	0,37	0,85	0,2833	0,085
-100	0,35	0,8	0,2667	0,08
-90	0,33	0,75	0,25	0,075
-80	0,31	0,7	0,2333	0,07
-70	0,29	0,65	0,2167	0,065
-60	0,27	0,6	0,2	0,06
-50	0,25	0,55	0,1833	0,055
-40	0,23	0,5	0,1667	0,05
-30	0,21	0,45	0,15	0,045
-20	0,19	0,4	0,1333	0,04
-10	0,17	0,35	0,1167	0,035
0	0,15	0,3	0,1	0,03
10	0,17	0,35	0,1167	0,035
20	0,19	0,4	0,1333	0,04
30	0,21	0,45	0,15	0,045
40	0,23	0,5	0,1667	0,05
50	0,25	0,55	0,1833	0,055
60	0,27	0,6	0,2	0,06
70	0,29	0,65	0,2167	0,065
80	0,31	0,7	0,2333	0,07
90	0,33	0,75	0,25	0,075
100	0,35	0,8	0,2667	0,08
110	0,37	0,85	0,2833	0,085
120	0,39	0,9	0,3	0,09
130	0,41	0,95	0,3167	0,095
140	0,43	1	0,3333	0,1
150	0,45	1,05	0,35	0,105
160	0,47	1,1	0,3667	0,11
170	0,49	1,15	0,3833	0,115
180	0,51	1,2	0,4	0,12
190	0,53	1,25	0,4167	0,125
200	0,55	1,3	0,4333	0,13

Ejemplo de aplicación de la ecuación de linealización de un PT50

El Pt50 sigue la relación estandarizada de Callendar–Van Dusen, que expresa la dependencia entre la resistencia y la temperatura:

R(T) = R₀ [1 + A·T + B·T² + C·(T − 100)·T³]

con :

R₀ = 50 Ω
A = 3,9083 × 10⁻³
B = −5,775 × 10⁻⁷
C = −4,183 × 10⁻¹² (pour T < 0 °C)

Esta ecuación es válida en todo el rango de −200 °C → +600 °C.

Para T ≥ 0 °C, el componente C es negligible.

🔹 Ejemplo 1 : calculando R a una temperatura dada

Determinar R a 100 °C :

R(100) = 50 × [1 + 3,9083 × 10⁻³ × 100 − 5,775 × 10⁻⁷ × 100²]

R(100) = 50 × (1 + 0,39083 − 0,005775)

R(100) = 50 × 1,385055 = 69,25 Ω

✅ Resultado : a 100 °C, la resistencia del Pt50 es aproximadamente 69.25 Ω.

🔹 Ejemplo 2 : calculando T a partir de una R medida

Se mide una resistencia de R = 57.76 Ω. ¿Cuál es la temperatura?

T = (−A + √(A² − 4B(1 − R/R₀))) / (2B)

T = (−3,9083 × 10⁻³ + √[(3,9083 × 10⁻³)² − 4 × (−5,775 × 10⁻⁷) × (1 − 57,76 / 500)]) / [2 × (−5,775 × 10⁻⁷)]

T ≈ 35 °C

✅ Resultado: la temperatura equivalente es ≈ 35 °C.

🔹 Notas de Aplicación

La ecuación de Callendar–Van Dusen se puede implementar en cualquier microcontrolador que soporte operaciones de punto flotante (por ejemplo, STM32 F4, ESP32, Arduino Due).
Los sistemas más simples pueden utilizar una tabla de búsqueda R/T con pasos de 0.1 °C.
Para T < 0 °C, el componente C se vuelve necesario para mantener una precisión de ±0.05 °C.

Diagrama de integración en un sistema electrónico

El Pt50, con una resistencia nominal intermedia (50 Ω), es adecuado para mediciones directas utilizando un puente de Wheatstone o una fuente de corriente.

Su voltaje de salida es lo suficientemente alto como para ser utilizado sin amplificación extrema, manteniendo un bajo nivel de ruido.

🔹 Componentes Típicos

Componente	Función
Pt50 (conexión de 3 o 4 hilos)	Elemento resistivo sensible a la temperatura
Fuente de corriente estable (≈ 0.5–1 mA)	Genera un voltaje proporcional a la resistencia
Amplificador de instrumentación (INA333, AD8421, etc.)	Amplifica la tensión diferencial
ADC de alta resolución (16–24 bits)	Convierte el voltaje amplificado en un valor digital
Microcontrolador (STM32, ESP32, Arduino, etc.)	Calcula la temperatura utilizando la ecuación de Callendar–Van Dusen
Compensación de línea (para configuraciones de 3 hilos)	Corrige errores de resistencia de plomo

🔹 Diagrama Funcional (ASCII)

+3.3V / +5V
      │
 Fuente de corriente estable
      │
     [Pt50]
(2 cables de potencia + 2 cables de sentido)
    │                        │
    │                        │
 Amplificador     →           ADC (24 bits)
Instrumentación                  │
                    │
             Microcontrolador
                    │
       ecuación de Callendar–Van Dusen

💡 El Pt50 se utiliza comúnmente en sistemas industriales que exigen alta precisión pero requieren una señal más robusta que un Pt100 bajo una excitación de corriente equivalente.

🔹 Principio de Funcionamiento

Corriente constante: 0.5 mA alimenta la sonda.
- A 0 °C → V = 50 Ω × 0.0005 = 25 mV
- A 100 °C → V ≈ 69.25 Ω × 0.0005 = 34.6 mV
Amplificación: ganancia ≈ 100 → señal de 2.5 V a 3.4 V compatible con ADC de 3.3 V.
Conversión: el ADC digitaliza el voltaje; el microcontrolador calcula T a través de Callendar–Van Dusen.

🔹 Mejores Prácticas

🧩 Utiliza una configuración de 4 cables para eliminar la resistencia del cable.
💧 Proteja la sonda de la humedad y las vibraciones.
⚙️ Limitar la corriente de excitación a ≤ 1 mA para evitar el auto-calentamiento.
🔄 Calibre regularmente el sistema en puntos de referencia (0 °C / 100 °C).
⚡ Utiliza cables trenzados apantallados para evitar la inducción parasitaria.