Ni120 | GUILCOR SENSORS

NI120
Temperature sensors

Ni120 temperature sensors provide enhanced sensitivity compared to Ni100, commonly used in HVAC and control applications.

Maximum precision
±0.15°K

Minimum temperature
-60°C

Maximum temperature
+180°C

Minimum dimensions
1,5 x 5 x 15

Response time
Fast

Self-heating
Low

Price
Medium

Drift
Low

What is a Ni120 sensor ?

Le Ni120 est une sonde à résistance en nickel pur dont la résistance nominale est de 120 Ω à 0 °C.

C’est une variante du Ni100, offrant un signal légèrement plus élevé pour une même excitation, et une meilleure stabilité sur les longues lignes de mesure.

Très utilisé dans les systèmes de régulation de température HVAC, les bancs d’essai et les équipements électroniques embarqués, il combine sensibilité, vitesse de réponse et coût maîtrisé.

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement repose sur la variation de la résistance du nickel pur selon la température :

R(T) = R₀ (1 + αT + βT²)

avec :

R₀ = 120 Ω
α = 6,18 × 10⁻³
β = 1,4 × 10⁻⁵

Cette équation est quasi linéaire entre −60 °C et +180 °C, assurant une bonne précision sans correction complexe.

Caractéristiques techniques

Paramètre	Valeur typique
Nominal resistance at 0 °C	120 Ω
Temperature coefficient (α)	0,00617 °C⁻¹
Plage de mesure	−60 °C to +180 °C
Linéarité	Très bonne
Element material	Nickel pur
Typical measuring current	0,1 to 0,3 mA
Temps de réponse	0,3 s
Long-term drift	< 0,1 °C/an

Configuration de câblage

Type	Description	Précision
2 fils	Simple, suffisant pour applications courtes.	✅ Bonne
3 fils	Compense la résistance du câble.	🏆 Excellente
4 fils	Rarement nécessaire.	💡 Très précise

Self-heating

Grâce à sa résistance supérieure, le Ni120 nécessite un courant plus faible pour obtenir la même tension qu’un Ni100.

L’auto-échauffement reste inférieur à 0,03 °C, même en milieu stagnant.

Application areas

🌡️ HVAC et automatisation thermique

⚙️ Instrumentation industrielle moyenne précision

🚗 Contrôle embarqué automobile

🧪 Bancs de test et monitoring électronique

🧰 Appareils de mesure économiques

Should I choose a Ni120 sensor ?

✅ Points forts

⚡ Signal plus fort que le Ni100 → Avec 120 Ω à 0 °C, le Ni120 génère une tension de sortie supérieure, ce qui améliore la résolution de mesure et réduit le bruit sans nécessiter d’amplificateur.
🧠 Linéarité naturelle → La courbe R/T est quasi linéaire sur la plage −60 °C à +180 °C, simplifiant les calculs et l’intégration dans les systèmes de mesure.
💶 Solution économique et précise → C’est un excellent compromis entre coût et performance, idéal pour les systèmes HVAC, automobiles ou industriels à budget maîtrisé.

❌ Points faibles

🌡️ Non adapté aux températures extrêmes → La plage d’utilisation limitée (−60 °C à +180 °C) le rend incompatible avec les environnements cryogéniques ou haute température.
🧪 Sensible à l’oxydation → Le nickel se dégrade plus vite que le platine à haute température, réduisant la stabilité à long terme.
📏 Less standardized than the Pt100
→ Not all regulators recognize the Ni120 without specific configuration, which can complicate integration.

Informations utiles

Voici quelques informations utiles concernant les capteurs Pt1000.

Table of ohmic values

Temp (°C)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	120.00	120.74	121.48	122.23	122.97	123.71	124.46	125.20	125.95	126.69
10	127.44	128.18	128.93	129.67	130.42	131.16	131.91	132.65	133.40	134.14
20	134.89	135.63	136.38	137.12	137.87	138.61	139.36	140.10	140.85	141.59
30	142.34	143.08	143.83	144.57	145.32	146.06	146.81	147.55	148.30	149.04
40	149.79	150.53	151.28	152.02	152.77	153.51	154.26	155.00	155.75	156.49
50	157.24	157.98	158.73	159.47	160.22	160.96	161.71	162.45	163.20	163.94
60	164.69	165.43	166.18	166.92	167.67	168.41	169.16	169.90	170.65	171.39
70	172.14	72.88	173.63	174.37	175.12	175.86	176.61	177.35	178.10	178.84
80	179.59	180.33	181.08	181.82	182.57	183.31	184.06	184.80	185.55	186.29
90	187.04	187.78	188.53	189.27	190.02	190.76	191.51	192.25	193.00	193.74
100	194.49	195.23	195.98	196.72	197.47	198.21	198.96	199.70	200.45	201.19
110	201.94	202.68	203.43	204.17	204.92	205.66	206.41	207.15	207.90	208.64
120	209.39	210.13	210.88	211.62	212.37	213.11	213.86	214.60	215.35	216.09
130	216.84	217.58	218.33	219.07	219.82	220.56	221.31	222.05	222.80	223.54
140	224.29	225.03	225.78	226.52	227.27	228.01	228.76	229.50	230.25	230.99
150	231.74	232.48	233.23	233.97	234.72	235.46	236.21	236.95	237.70	238.44
160	239.19	239.93	240.68	241.42	242.17	242.91	243.66	244.40	245.15	245.89
170	246.64	247.38	248.13	248.87	249.62	250.36	251.11	251.85	252.60	253.34
180	254.09	254.83	255.58	256.32	257.07	257.81	258.56	259.30	260.05	260.79

Tableau des classes précisions

Température (°C)	Classe B (±°C)	Classe A (±°C)	1/3 B (DIN) (±°C)	1/10 B (DIN) (±°C)
−60	0.60	0.27	0.20	0.06
−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	0.28	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 Ni120 suit une loi quadratique entre la température et la résistance, caractéristique des capteurs en nickel :

R(T) = R₀ (1 + αT + βT²)

avec :

R₀ = 120 Ω
α = 6,18 × 10⁻³
β = 1,4 × 10⁻⁵
(valable entre −60 °C et +180 °C)

Cette équation simple permet une conversion directe entre la résistance mesurée et la température sans correction complexe.

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

R(100) = 120 × [1 + 6,18 × 10⁻³ × 100 + 1,4 × 10⁻⁵ × 100²]

R(100) = 120 × (1 + 0,618 + 0,14) = 120 × 1,758 = 210,96 Ω

✅ Résultat : à 100 °C, la résistance du Ni120 vaut environ 211 Ω.

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

We measure R=165Ω.

Quelle est la température correspondante ?

βT² + αT + (1 − R/R₀) = 0

1,4 × 10⁻⁵ T² + 6,18 × 10⁻³ T + (1 − 165 / 100) = 0

1,4 × 10⁻⁵ T² + 6,18 × 10⁻³ T − 0,375 = 0

T = [−6,18 × 10⁻³ + √((6,18 × 10⁻³)² − 4 × 1,4 × 10⁻⁵ × (−0,375))] / (2 × 1,4 × 10⁻⁵)

T ≈ 57 °C

✅ Résultat : la température équivalente est d’environ 57 °C.

🔹 Remarques pratiques

L’équation du Ni120 est facile à implémenter sur microcontrôleur (Arduino, STM32, ESP32).
Le signal plus fort que celui du Ni100 améliore la résolution sans augmenter le courant.
En dehors de la plage −60 °C → +180 °C, la non-linéarité augmente fortement, donc à éviter.

Schéma d’intégration dans un système électronique

Le Ni120 est idéal pour les montages à faible coût où la linéarité du nickel suffit, tout en offrant un signal exploitable directement par un convertisseur analogique-numérique (ADC).

🔹 Composants typiques du montage

Composant	Fonction
RTD Ni120 (2 ou 3 fils)	Élément sensible en nickel pur
Source de courant stable (0,3 mA)	Alimente la sonde
Amplificateur différentiel (INA333, AD620)	Amplifie le signal
ADC 12 à 16 bits	Convertit la tension en valeur numérique
Microcontrôleur (STM32, ESP32, Arduino)	Calcule T = f(R)
Filtrage RC / câblage blindé	Réduit les interférences CEM

🔹 Schéma fonctionnel (ASCII)

              +3.3 V / +5 V
                   │
       Source de courant (0.2 mA)
                   │
                [ Ni120 ]
       (2 fils d’alim + 1 de mesure)
           │                  │
           │                  │
  Amplificateur diff. ───→ ADC 16 bits
                              │
                      [ Microcontrôleur ]
                 (Calcul T = f(R) + affichage)

🔹 Principe de fonctionnement

1️⃣ Un courant constant traverse la RTD.

→ À 0 °C : V = 120 Ω × 0,2 mA = 24 mV

→ À 100 °C : V ≈ 211 Ω × 0,2 mA = 42 mV

2️⃣ L’amplificateur élève la tension (gain ≈ 50 → sortie ≈ 2 V).

3️⃣ Le microcontrôleur calcule la température à partir de la résistance via l’équation quadratique.

🔹 Bonnes pratiques

🧩 Utiliser un câblage 3 fils pour réduire les erreurs de ligne.

⚙️ Limiter le courant à ≤ 0,3 mA pour éviter l’auto-échauffement.

💧 Protéger la sonde dans un boîtier inox ou céramique si humidité.

🔄 Étalonner régulièrement à 0 °C et 100 °C.

🧲 Employer un filtrage RC (1 kΩ / 100 nF) pour stabiliser le signal.