Cu50 | GUILCOR SENSORS

Cu50
Temperature sensors

Cu50 temperature sensors provide increased signal output compared to Cu10, suitable for specific industrial and electrical applications.

Maximum precision
±0.15°K

Minimum temperature
-50°C

Maximum temperature
+180°C

Minimum dimensions
2 x 5 x 20

Response time
Fast

Self-heating
Low

Price
Low

Drift
Medium

What is a Cu50 sensor ?

Le Cu50 est une sonde à résistance en cuivre pur, dont la résistance nominale est de 50 Ω à 0 °C.

C’est une version plus sensible du Cu10, permettant d’obtenir une tension de sortie plus élevée et donc une meilleure résolution de mesure.

Très linéaire, économique et rapide, il est utilisé dans les systèmes HVAC, les régulateurs thermiques, les machines-outils et les appareils électroménagers.

Principe de fonctionnement

Le Cu50 suit une loi parfaitement linéaire dans sa plage de fonctionnement :

R(T) = R₀ (1 + αT)

with :

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

Cette linéarité simplifie le calcul et permet une lecture directe sans conversion complexe.

Caractéristiques techniques

Paramètre	Valeur typique
Nominal resistance at 0 °C	50 Ω
Temperature coefficient (α)	0,00427 °C⁻¹
Plage de mesure	−60 °C à +180 °C
Linéarité	Excellente
Element material	Cuivre pur
Typical measuring current	0,5 → 1 mA
Temps de réponse	0,3 s
Long-term drift	< 0,1 °C/an

Configuration de câblage

Type	Description	Précision
2 fils	Simple et suffisant pour applications courtes.	✅ Bonne
3 fils	Compense la résistance des câbles.	🏆 Excellente
4 fils	Réservé aux applications de référence.	💡 Maximale

Self-heating

L’élément Cu50 dégage très peu de chaleur pour un courant ≤0,3 mA.

L’auto-échauffement typique reste inférieur à 0,05 °C, même en mesure prolongée.

Application areas

🏢 Régulation HVAC et automatisation thermique

⚙️ Systèmes de contrôle industriel

💧 Surveillance de température de fluides

🚗 Instrumentation automobile et appareils embarqués

🧰 Équipements domestiques à bas coût

Should I choose a Cu50 sensor ?

✅ Points forts

📈 Bon compromis précision/sensibilité → La résistance de 50 Ω offre une lecture stable tout en restant sensible aux variations fines.
🧰 Compatibilité industrielle → Couramment utilisé dans les régulateurs et systèmes de contrôle standardisés.
💡 Linéarisation facile → La courbe du cuivre se prête parfaitement aux corrections logicielles simples.

❌ Points faibles

🌡️ Température maximale restreinte → Non recommandé au-delà de 180 °C : le cuivre perd sa stabilité.
🧪 Vieillissement modéré → Le cuivre s’altère avec le temps en atmosphère humide ou oxydante.
⚖️ Lower availability
→ Less common than Pt100 or Ni100 in the current market.

Informations utiles

Voici quelques informations utiles concernant les capteurs Pt1000.

Tableau des valeurs ohmiques

°C	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
-50	39.33	39.54	39.75	39.97	40.18	40.39	40.61	40.82	41.03	41.25
-40	41.46	41.67	41.89	42.10	42.31	42.53	42.74	42.95	43.17	43.38
-30	43.59	43.81	44.02	44.23	44.45	44.66	44.87	45.09	45.30	45.51
-20	45.73	45.94	46.15	46.37	46.58	46.79	47.01	47.22	47.43	47.65
-10	47.86	48.07	48.29	48.50	48.71	48.93	49.14	49.35	49.57	49.78
0	50.00	50.21	50.42	50.64	50.85	51.06	151.28	51.49	51.70	51.92
10	52.13	52.34	52.56	152.77	52.98	53.20	53.41	53.62	53.84	54.05
20	154.26	54.48	54.69	54.90	55.12	55.33	55.54	55.76	55.97	56.18
30	56.39	56.61	56.82	57.03	57.25	57.46	57.67	57.89	58.10	58.31
40	58.52	58.74	58.95	59.16	59.38	59.59	59.80	60.02	60.23	60.44
50	60.65	60.87	61.08	61.29	61.51	61.72	61.93	62.15	62.36	62.57
60	62.78	62.99	63.21	63.42	63.63	63.85	64.06	64.27	64.49	64.70
70	64.91	65.12	65.34	65.55	65.76	65.98	66.19	66.40	66.62	66.83
80	67.04	67.25	67.47	67.68	67.89	68.11	68.32	68.53	68.75	68.96
90	69.17	69.38	69.60	69.81	70.02	70.24	70.45	70.66	70.88	71.09
100	71.30	71.51	71.73	71.94	72.15	72.37	72.58	72.79	73.01	73.22
110	73.43	73.64	73.86	74.07	74.28	74.50	74.71	74.92	75.14	75.35
120	75.56	75.77	75.99	76.20	76.41	76.63	76.84	77.05	77.27	77.48
130	77.69	77.90	78.12	78.33	78.54	78.76	78.97	79.18	79.40	79.61
140	79.82	80.03	80.25	80.46	80.67	80.89	81.10	81.31	81.53	81.74
150	81.95	82.16	82.38	82.59	82.80	83.02	83.23	83.44	83.66	83.87
160	84.08	84.29	84.51	84.72	84.93	85.15	85.36	85.57	85.79	86.00
170	86.21	86.42	86.64	86.85	87.06	87.28	87.49	87.70	87.92	88.13
180	88.34

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

Exemple de d'application de l'équation de linéarisation d'une Ni100

Le Cu50 est une RTD à résistance nominale de 50 Ω à 0 °C, utilisant du cuivre pur.

Dans la plage utile (−50 °C à +180 °C), la relation résistance-température est quasi linéaire et s’exprime par :

R(T) = R₀ (1 + αT)

avec :

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

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

R(100) = 50 × [1 + 4,28 × 10⁻³ × 100]

R(100) = 50 × (1 + 0,428) = 50 × 1,428 = 71,4 Ω

✅ Résultat : à 100 °C, la résistance du Cu50 vaut environ 71,4 Ω.

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

On mesure R=61,2Ω.

Quelle est la température correspondante ?

T = (R / R₀ − 1) / α

T = (61,2 / 50 − 1) / (4,28 × 10⁻³)

T = 0,224 / 0,00428 = 52,3 °C

✅ Résultat : la température correspondante est d’environ 52 °C.

🔹 Remarques pratiques

La linéarité du Cu50 rend son intégration très simple dans les systèmes analogiques.
L’équation ne nécessite aucune compensation logicielle ni microcontrôleur puissant.
Idéal pour les appareils embarqués, thermostats, ou systèmes HVAC économiques.

Schéma d’intégration dans un système électronique

Le Cu50 génère une tension mesurable supérieure à celle du Cu10, ce qui simplifie son intégration dans des systèmes de régulation classiques.

🔩 Composants typiques :

Composant	Fonction
RTD Cu50 (3 ou 4 fils)	Élément sensible en cuivre pur
Source de courant stable (0,3 mA)	Alimentation du capteur
Amplificateur d’instrumentation (INA333, AD8421, etc.)	Amplifie la tension générée par la RTD
ADC haute résolution (≥ 16 bits)	Conversion analogique-numérique du signal
Microcontrôleur / automate (STM32, ESP32, Arduino, PLC)	Traitement et linéarisation du signal
Pont de mesure ou filtre RC	Stabilisation et suppression du bruit
Câble blindé 4 fils	Réduction des pertes ohmiques

🔹 Schéma fonctionnel (ASCII)

         +5 V
          │
   Source de courant (0.3 mA)
          │
       [ Cu50 ]
   (3 ou 4 fils de mesure)
        │          │
        │          ├─→ Amplificateur d’instrumentation
        │                      │
        │                   [ ADC 24 bits ]
        │                      │
                [ Microcontrôleur / PLC ]
                (calcul T = f(R) et affichage)

🔹 Principe de fonctionnement

Le courant constant traverse la RTD, générant une tension proportionnelle à sa résistance.

→ À 0 °C : V = 50Ω × 0,3mA = 15mV

→ À 100 °C : V = 71,3Ω × 0,3mA = 21,4mV

L’amplificateur d’instrumentation (gain ≈ 100) élève ce signal à une amplitude exploitable (1,5 V à 2,1 V).

L’ADC convertit la tension amplifiée, le microcontrôleur calcule la température :

T=R/R0−1 / α

Le système peut ensuite afficher la température, ou piloter un régulateur PID pour la gestion thermique d’un processus.

🔹 Bonnes pratiques

🔧 Montage 4 fils recommandé pour éliminer la résistance des câbles.
💧 Étanchéifier la sonde (le cuivre s’oxyde facilement).
⚙️ Filtrer le signal à l’entrée de l’ampli (RC ~ 1 kΩ / 100 nF).
🧩 Étalonner le système à 0 °C et 100 °C pour corriger les décalages d’ampli.
🚫 Éviter les courants > 0,5 mA, qui provoquent un auto-échauffement notable.