Cu10 | GUILCOR SENSORS

Cu10
Temperature sensors

Cu10 temperature sensors are copper RTDs offering linear response and high accuracy at low temperature ranges.

Maximum precision
+/- 0.20°K

Minimum temperature
-50°C

Maximum temperature
+180°C

Minimum dimensions
1,5 x 5 x 15

Response time
Fast

Self-heating
Low

Price
High

Drift
Medium

What is a Cu10 sensor ?

Le Cu10 est une sonde à résistance en cuivre pur, dont la résistance nominale est de 10 Ω à 0 °C.

Il est principalement utilisé pour des applications nécessitant une bonne linéarité et un coût minimal, comme les systèmes HVAC, la régulation thermique basique et les dispositifs grand public.

Bien que moins stable que le platine, il reste très précis dans la plage restreinte de −50 à +180 °C.

Principe de fonctionnement

Le cuivre présente une résistivité qui augmente linéairement avec la température, selon la relation :

R(T) = R₀ (1 + αT)

avec :

R₀ = 10 Ω
α = 4,28 × 10⁻³

Cette linéarité quasi parfaite sur la plage utile en fait un excellent choix pour les mesures directes de température, sans besoin de calculs complexes.

Technical specifications

Paramètre	Valeur typique
Nominal resistance at 0 °C	10 Ω
Temperature coefficient (α)	0,00427 °C⁻¹
Plage de mesure	−50 °C to +180 °C
Linéarité	Excellente
Element material	Cuivre pur
Typical measuring current	1 → 3 mA
Temps de réponse	0,3 s
Long-term drift	< 0,1 °C/an

Configuration de câblage

Type	Description	Précision
2 fils	Suffisant pour les montages courts.	✅ Bonne
3 fils	Compense la résistance des câbles.	🏆 Très bonne
4 fils	Réservé aux étalonnages.	🏆 Excellente

Self-heating

Le Cu10 est alimenté avec un courant plus fort que les RTD platine ou nickel, mais sa résistance très faible limite l’échauffement interne à < 0,05 °C.

Application areas

🏢 Systèmes HVAC (chauffage, ventilation, climatisation)

⚙️ Régulateurs et sondes de surface

💧 Contrôle de température dans les circuits hydrauliques

🚗 Dispositifs embarqués à faible coût

🔧 Appareils domestiques et électroménager

Should I choose a Cu10 sensor ?

✅ Points forts

📈 Linéarité quasi parfaite → Le cuivre possède une relation R/T pratiquement linéaire, ce qui facilite les mesures directes sans besoin de compensation logicielle.
💰 Solution ultra-économique → Le Cu10 est l’un des capteurs RTD les moins coûteux, parfait pour les grandes séries ou les applications où la précision absolue n’est pas critique.
⚡ Réponse rapide → Grâce à sa faible masse et sa conductivité thermique élevée, le Cu10 réagit très vite aux variations de température.

Weaknesses points

🌡️ Plage d’utilisation limitée → Le Cu10 ne dépasse pas +180 °C, ce qui le rend inadapté aux environnements industriels à haute température.
🧪 Sensibilité à l’oxydation → Le cuivre s’oxyde naturellement à l’air libre, entraînant une dérive de la résistance s’il n’est pas protégé.
📏 Lack of standardization
→ Unlike the Pt100, the Cu10 is not standardized internationally, which limits compatibility with temperature converters.

Informations utiles

Voici quelques informations utiles concernant les capteurs Pt1000.

Table of ohmic values

°C	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
-50	7.87	7.91	7.95	7.99	8.04	8.08	8.12	8.16	8.21	8.25
-40	8.29	8.33	8.38	8.42	8.46	8.51	8.55	8.59	8.63	8.68
-30	8.72	8.76	8.80	8.85	8.89	8.93	8.98	9.02	9.06	9.10
-20	9.15	9.19	9.23	9.27	9.32	9.36	9.40	9.45	9.49	9.53
-10	9.57	9.62	9.66	9.70	9.75	9.79	9.83	9.88	9.92	9.96
0	120.00	10.04	10.09	210.13	10.17	160.22	10.26	10.30	10.35	10.39
10	10.43	10.47	10.52	10.56	10.60	10.65	10.69	10.73	10.78	10.82
20	140.85	10.90	10.94	10.98	11.03	11.07	11.11	11.16	11.20	11.24
30	151.28	11.33	11.37	11.41	11.46	11.50	11.54	141.59	11.63	11.67
40	161.71	11.75	11.80	11.84	11.88	11.93	11.97	12.01	12.06	12.10
50	12.13	128.18	12.22	12.26	12.31	12.35	12.39	12.44	121.48	12.52
60	12.56	12.61	132.65	126.69	120.74	12.78	12.82	12.87	12.91	125.95
70	12.99	13.03	143.08	137.12	131.16	13.21	13.25	13.29	13.34	136.38
80	130.42	13.46	153.51	13.55	13.59	13.64	13.68	13.72	13.77	13.81
90	13.84	134.89	13.93	13.97	14.02	146.06	140.10	14.15	14.19	14.23
100	14.27	145.32	14.36	14.40	14.45	194.49	14.53	14.58	14.62	14.66
110	14.70	14.75	149.79	143.83	14.88	14.92	14.96	15.01	15.05	15.09
120	15.13	15.18	15.22	154.26	15.31	215.35	15.39	15.44	15.48	15.52
130	185.55	15.60	15.64	15.68	158.73	152.77	15.81	175.86	15.90	15.94
140	157.98	16.03	16.07	16.11	169.16	163.20	16.24	186.29	16.33	16.37
150	168.41	16.46	16.50	16.54	16.59	16.63	167.67	196.72	16.76	16.80
160	216.84	16.89	16.93	16.97	17.02	17.06	178.10	17.15	17.19	17.23
170	17.26	17.31	177.35	171.39	127.44	17.48	17.52	17.57	176.61	170.65
180	17.69

Tableau des classes précisions

Température (°C)	Classe B (±°C)	Classe A (±°C)	1/3 B (±°C)	1/10 B (±°C)
-50	0.55	0.25	0.18	0.06
-40	0.50	0.23	0.17	0.05
-30	0.45	0.21	0.15	0.04
-20	0.40	0.19	0.13	0.04
-10	0.35	0.17	0.12	0.04
0	0.30	0.15	0.10	0.03
10	0.35	0.17	0.12	0.04
20	0.40	0.19	0.13	0.04
30	0.45	0.21	0.15	0.05
40	0.50	0.23	0.17	0.05
50	0.55	0.25	0.18	0.06
60	0.60	0.27	0.20	0.06
70	0.65	0.29	0.22	0.07
80	0.70	0.31	0.23	0.07
90	0.75	0.33	0.25	0.08
100	0.80	0.35	0.27	0.08
110	0.85	0.37	0.29	0.09
120	0.90	0.39	0.30	0.09
130	0.95	0.41	0.32	0.10
140	1.00	0.43	0.33	0.10
150	1.05	0.45	0.35	0.11
160	1.10	0.47	0.37	0.11
170	1.15	0.49	0.38	0.12
180	1.20	0.51	0.40	0.12

Example of application the linearization equation of a Cu10

Le Cu10 est l’un des rares capteurs RTD dont la relation entre la résistance et la température est quasi parfaitement linéaire.

On utilise donc une équation simplifiée :

R(T) = R₀ (1 + αT)

avec :

R₀ = 10 Ω
α = 4,28 × 10⁻³
(valable de −50 °C à +180 °C)

🔹 Exemple 1 : calcul de la résistance à 100 °C

R(100) = 10 × [1 + 4,28 × 10⁻³ × 100]

R(100) = 10 × (1 + 0,428) = 10 × 1,428 = 14,28 Ω

✅ Résultat : à 100 °C, la résistance du Cu10 vaut environ 14,28 Ω.

🔹 Exemple 2 : calcul de la température à partir d’une résistance mesurée

We measure R=12.85Ω.

Quelle est la température correspondante ?

T = (R / R₀ − 1) / α

T = (12,85 / 10 − 1) / (4,28 × 10⁻³)

T = 0,285 / 0,00428 = 66,6 °C

✅ Résultat : la température équivalente est d’environ 67 °C.

🔹 Remarques pratiques

L’équation du Cu10 est linéaire, ce qui la rend idéale pour une lecture analogique simple.
Elle peut être utilisée directement sur un pont de Wheatstone ou un microcontrôleur sans conversion complexe.
Le cuivre réagit rapidement, mais il faut veiller à son oxydation : toujours encapsuler la sonde (verre, téflon ou inox).

Schéma d’intégration dans un système électronique

Le Cu10, de faible résistance (10 Ω à 0 °C), nécessite un amplificateur d’instrumentation à gain élevé pour exploiter correctement la tension mesurée.

L’alimentation doit se faire via une source de courant stable pour assurer la linéarité du signal.

🔹 Composants typiques du montage

Composant	Fonction
RTD Cu10 (4 fils)	Élément sensible à la température
Source de courant stable (0,3 mA)	Crée une tension proportionnelle à la résistance
Amplificateur d’instrumentation (ex : INA333, AD8421)	Amplifie le faible signal sans bruit parasite
Convertisseur ADC (16 à 24 bits)	Numérise la tension amplifiée
Microcontrôleur (STM32, Arduino, ESP32, etc.)	Convertit la tension en température
Câblage blindé (4 fils)	Réduit les interférences et la résistance parasite

🔹 Schéma fonctionnel (ASCII)

          +3.3 V / +5 V
               │
     Source de courant stable (0.3 mA)
               │
           [ Cu10 ]
     (2 fils d’alim + 2 fils de mesure)
         │             │
         │             │
 Amplificateur ───────→ ADC haute résolution
   d’instrumentation          │
                              │
                      [ Microcontrôleur ]
                         (calcul T = f(R))

🔹 Principe de fonctionnement détaillé

La source de courant applique environ 0,3 mA dans le Cu10.

→ À 0 °C : V = R×I = 10Ω × 0,3mA = 3mV

→ À 100 °C : V ≈ 4,28mV

L’amplificateur d’instrumentation augmente ce signal (gain typique 100 à 500).

→ On obtient une tension de sortie entre 0,3 V et 2 V, adaptée à un ADC 3,3 V.

Le microcontrôleur calcule la température via l’équation inverse :

T = R/R0−1 / α

Le résultat est ensuite :

affiché (écran, interface série, bus Modbus, etc.),

ou transmis à un automate ou régulateur PID pour la commande de process.

🔹 Bonnes pratiques