Termoresistenze Pt100 e NTC

Le termoresistenze Pt100 e i sensori NTC misurano la temperatura sfruttando il fatto che la resistenza elettrica di certi materiali cambia con la temperatura in modo prevedibile. Misurando la resistenza del sensore si risale quindi alla sua temperatura. La Pt100 è una termoresistenza al platino, apprezzata per la sua grande precisione e stabilità, ed è lo standard delle misure di temperatura accurate. L’NTC è un termistore, un componente la cui resistenza varia molto e rapidamente con la temperatura, economico e sensibile, molto usato nell’elettronica e nei dispositivi di consumo. Entrambi si basano sulla variazione di resistenza, ma con caratteristiche diverse. Capire come funzionano e in cosa differiscono aiuta a scegliere il sensore giusto per misure di temperatura precise a contatto.

Questa pagina spiega il principio della variazione di resistenza, la differenza tra Pt100 e NTC, e i criteri di scelta. È una guida per il tecnico che misura la temperatura a contatto.

La resistenza che cambia con la temperatura

Il principio comune è semplice: la resistenza elettrica di alcuni materiali dipende dalla temperatura. Nei metalli, come il platino, la resistenza aumenta in modo regolare al crescere della temperatura; in certi materiali semiconduttori, come quelli dei termistori NTC, la resistenza diminuisce rapidamente al crescere della temperatura. In entrambi i casi, se si conosce la legge che lega resistenza e temperatura, misurando la resistenza si ricava la temperatura. Lo strumento fa passare una piccola corrente nel sensore, misura la resistenza e la converte in temperatura usando la curva caratteristica del sensore. A differenza della termocoppia, che genera una tensione, la termoresistenza va alimentata con una corrente di misura. La regolarità e la stabilità di questa relazione, soprattutto nel platino, sono ciò che rende questi sensori molto accurati e ripetibili.

Pt100 e NTC a confronto

I due sensori hanno caratteristiche complementari. La Pt100, termoresistenza al platino, si distingue per precisione e stabilità elevate: la sua risposta è molto regolare e ripetibile nel tempo, per cui è lo standard delle misure di temperatura accurate in industria e laboratorio. Copre un campo di temperatura ampio, anche se non estremo come le termocoppie, ed è più costosa. La sua variazione di resistenza è relativamente piccola, quindi richiede un collegamento curato per non introdurre errori. L’NTC, termistore, ha una variazione di resistenza molto grande con la temperatura, quindi è molto sensibile e permette misure semplici ed economiche, ma la sua risposta è fortemente non lineare e copre un campo di temperatura più ristretto. È diffusissimo nell’elettronica, negli elettrodomestici e nei dispositivi dove contano costo e sensibilità più che la massima precisione. In sintesi, la Pt100 privilegia l’accuratezza, l’NTC la sensibilità e l’economicità.

Sensore	Caratteristica
Pt100 (platino)	Precisa e stabile, campo ampio
NTC (termistore)	Sensibile ed economica, non lineare
Principio	Resistenza che varia con la temperatura

Come si sceglie

La scelta tra Pt100, NTC e termocoppia dipende da precisione, campo di temperatura, costo e ambiente. Si sceglie la Pt100 quando serve la massima accuratezza e stabilità a temperature moderate, come nel controllo di processo di precisione, in laboratorio, nelle misure di riferimento. Si sceglie l’NTC quando contano sensibilità, rapidità e basso costo su un campo ristretto, come nell’elettronica, negli elettrodomestici, nei dispositivi medicali. Si sceglie la termocoppia quando servono temperature molto alte o grande robustezza. Per la Pt100 conta il tipo di collegamento, a due, tre o quattro fili, che riduce l’errore dovuto alla resistenza dei cavi: più fili significano maggiore precisione. Contano poi la classe di precisione, la costruzione della sonda e il buon contatto termico. Conoscere le caratteristiche di ciascun sensore guida verso la scelta più adatta all’applicazione.

• Misurano la temperatura dalla variazione di resistenza.
• La Pt100 privilegia precisione e stabilità.
• L’NTC privilegia sensibilità ed economicità.
• Scegliere in base a precisione, campo e costo.
• Per la Pt100 curare il collegamento a più fili.

Affidabilità della misura

Per misure affidabili conta scegliere il sensore adatto al campo di temperatura e alla precisione richiesti, curare il collegamento, soprattutto per la Pt100 dove la resistenza dei cavi può introdurre errori, e garantire un buon contatto termico con il punto da misurare. La corrente di misura deve essere adeguata per non riscaldare il sensore. Le termoresistenze di qualità sono molto stabili, ma vanno comunque verificate periodicamente su un riferimento nelle applicazioni critiche. Documentare tipo di sensore, collegamento e taratura rende le misure confrontabili. Con questi accorgimenti, Pt100 e NTC offrono misure di temperatura precise e affidabili a contatto, complementari alle termocoppie e agli strumenti a infrarossi nella gamma completa della misura termica.

Dalla tecnologia allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene all’area Tecnologie a infrarossi e termiche del ramo Tecnologie e principi di misura, ed è collegato alle termocoppie. Per la strumentazione il riferimento è il Catalogo prodotti.

Nel catalogo le termoresistenze Pt100 fanno capo alle termocoppie, Pt100 e sonde di processo, nella famiglia temperatura e termografia. Se devi misurare la temperatura con precisione a contatto, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.