- Головна →
- Усі статті →
- Датчик температури для ПІД-регулятора: термопара K, Pt100, NTC
Датчик температури для ПІД-регулятора: чим термопара K відрізняється від Pt100 і NTC та як вибрати
20.10.2026
Датчик температури обирають за двома речами: що вміє вхід регулятора і в яких умовах датчик працює. Термопара K, термістор NTC і платиновий Pt100 дають регулятору три різні сигнали, і підключити датчик не до того входу означає отримати хибні покази. Нижче вибір за умовами, розрахунок похибки лінії для Pt100, NTC і термопари, місце встановлення, порядок перевірки показів і зв’язка з твердотільним реле. Таблицю властивостей і типові помилки підключення не переказуємо, вони є на сторінці категорії.
Товар зі статті
Термопара тип K M6, датчик для вимірювання температури, довжина 1 метр
Три датчики, три типи входу
- Термопара K: сигнал це напруга, в середньому 41 мкВ на градус, діапазон у ПІД регуляторах до 400 °C. Потрібен вхід під термопару K, регулятор сам компенсує температуру своїх клем.
- NTC 10K: сигнал це опір, 10 кОм при 25 °C, діапазон термореле від -50 до 110 або 120 °C. Потрібен вхід термореле під NTC того самого номіналу.
- Pt100: сигнал це опір, 100 Ом при 0 °C і 138,5 Ом при 100 °C, тобто 0,385 Ом на градус. Потрібен вхід для термоопору або універсальний вхід регулятора.
Порівняльна таблиця цих датчиків з плюсами та мінусами лежить у розділі «Типи датчиків температури» сторінки категорії, посилання в наступному розділі.
Що вибрати за умовами
Вибір за умовами зібрано в таблиці. Регулятори й датчики за цими умовами підібрано в розділі терморегулятори й датчики температури в каталозі.
| Умова | Датчик | Чому |
|---|---|---|
| Температура до 110-120 °C: вода охолодження шпинделя, повітря в шафі, ємності з рідиною | NTC 10K | термореле з таким датчиком розраховані на діапазон до 110-120 °C, вище NTC ставити не можна |
| Температура до 400 °C у ПІД регуляторі: плити, печі, екструдери, коптильні | термопара K | регулятори з діапазоном 0...400 °C приймають термопару K |
| Потрібна лінійна залежність і висока точність, регулятор з універсальним входом | Pt100 | опір росте на 0,385 Ом на градус, але опір проводів додається до показів |
| Довга лінія від датчика до регулятора | NTC із мідним подовжувачем, термопара через компенсаційний провід, Pt100 трьома проводами | опір мідного подовжувача в частках ома на тлі кілоомів у NTC не позначається |
| Датчик потрібно кріпити в деталь із хорошим тепловим контактом | термопара K із різьбою M6 або M8 | наконечник вкручують у різьбовий отвір, датчик отримує тепло прямо від металу |
| Потрібна точність | залежить від датчика і входу регулятора | у ПІД регулятора точність 0,5% від діапазону 0...400 °C, тобто 2 °C; крок індикації 0,1 °C точністю не є |
Який датчик до якого регулятора
Регулятор обирають за входом, а датчик за умовами з таблиці вище. Вхід регулятора визначає, який датчик до нього підключають:
| Регулятор | Вхід | Датчик |
|---|---|---|
| ПІД REX-C100 з виходом SSR і REX-C100 з релейним виходом | код K02: термопара типу K, діапазон 0...400 °C | термопара K |
| термореле XH-W3001 з датчиком NTC | NTC 10K, діапазон -50...110 °C | виносний датчик NTC 10K у металевій гільзі |
Термопару K підключають лише до входу для термопари K або до універсального входу, налаштованого на тип K. Датчик NTC працює з регулятором, розрахованим на NTC того самого номіналу: з датчиком іншого номіналу термореле покаже хибну температуру.
Розрахунок похибки лінії
Довга лінія додає похибку по-різному для кожного типу датчика, і її можна порахувати заздалегідь.
Pt100: опір проводів
У Pt100 опір росте на 0,385 Ом на градус, тому за двопровідного підключення опір проводів додається до опору датчика, і регулятор приймає його за нагрів. Похибка в градусах дорівнює опору проводів, поділеному на 0,385:
| Опір проводів | Розрахунок | Похибка за двох проводів |
|---|---|---|
| 0,5 Ом | 0,5 / 0,385 | 1,3 °C |
| 1 Ом | 1 / 0,385 | 2,6 °C |
| 2 Ом | 2 / 0,385 | 5,2 °C |
Два проводи: опір проводів сумується з власним опором датчика. Три проводи: опір підвідних проводів вимірюють окремо й враховують, тому похибка лінії усувається. Порівняйте: ПІД регулятор із точністю 2 °C від цієї лінії отримав би ще 2,6 °C за опору проводів 1 Ом.
NTC 10K: кілооми на тлі часток ома
У NTC опір вимірюється кілоомами, а чутливість рахують за формулою з коефіцієнтом B = 3435 К: нахил дорівнює B x R / T². При 25 °C це 3435 x 10 000 / 298,15² = 386 Ом на градус, при 100 °C (0,99 кОм) 3435 x 990 / 373,15² = 24,4 Ом на градус. Тому провід з опором 1 Ом дає похибку 1 / 386 = 0,003 °C при 25 °C і 1 / 24,4 = 0,04 °C при 100 °C. Подовжувач із мідного дроту на покази не впливає.
Термопара K: мілівольти і завади
Термопара видає напругу, а не опір, в середньому 41 мкВ на градус, тому похибка лінії в неї інша: сигнал у мілівольтах легко ловить завади. Кожні 41 мкВ наведення дають 1 °C похибки: наведення 100 мкВ від силового кабелю дає 100 / 41 = 2,4 °C. Тому проводи термопари прокладають окремо від силових кабелів, двигунів і частотного перетворювача, а подовжують лише компенсаційним проводом типу K: у місці з’єднання з мідним проводом утворюється новий спай, і покази йдуть.
Де ставити датчик
Регулятор показує температуру спаю термопари, тому датчик ставлять у те місце, температуру якого потрібно тримати: у блок, плиту, корпус двигуна або шпинделя, в олію. Біля стінки нагрівача спай покаже температуру стінки, а не деталі. Тепловий контакт дає різьбовий наконечник із шестигранником під ключ: його вкручують у різьбовий отвір деталі, і датчик отримує тепло прямо від металу. Для отвору M6 підходить термопара K із різьбою M6 довжиною 1 метр, для отвору M8 термопара K із різьбою M8 довжиною 2 метри.
Проводи в термопари йдуть у металевому обплетенні, яке захищає їх від механічних пошкоджень, на кінцях стоять вилкові наконечники для клем регулятора. Лінію прокладають окремо від силових кабелів шпинделя і двигунів.
Як перевірити покази
Порядок перевірки від простого до складного:
- Нагрійте датчик. Якщо покази зменшуються, переплутано полярність термопари: поміняйте проводи місцями на клемах.
- Визначте мінус без маркування: негативний провідник термопари K з алюмелю притягується магнітом.
- Звірте тип датчика зі входом. Якщо регулятор показує хибні значення, датчик не того типу: термопару K не можна підключати до термореле на NTC, у них різні входи.
- Перевірте подовження. Якщо покази «йдуть» після з’єднання проводів, у місці з’єднання стоїть мідний провід і утворився новий спай: замініть його компенсаційним проводом типу K.
- Перевірте трасу. Якщо покази стрибають під час вмикання двигуна або частотного перетворювача, проводи термопари лежать в одному джгуті із силовими кабелями: розведіть їх.
Термоопір і резистивний термометр: це одне й те саме
Термоопір, резистивний термометр і термометр опору в розмові називають датчик, в якого від температури змінюється опір. Металевий варіант це платиновий Pt100 з опором 100 Ом при 0 °C, технічні вимоги до платинових термоперетворювачів опору задає стандарт ГОСТ 6651-2009, він відповідає міжнародному стандарту МЕК 60751:2008. Напівпровідниковий варіант це термістор NTC, опір якого падає зі зростанням температури. Регулятору для обох потрібен вхід, який вимірює опір, а не напругу термопари.
Зв’язка з твердотільним реле
ПІД регулятор із виходом SSR, наприклад REX-C100 V-DA, не гріє нагрівач сам, він подає керувальний сигнал на вхід твердотільні реле для нагрівачів. Добір і схему підключення реле розібрано в статті як підібрати та підключити твердотільне реле, налаштування ПІД в інструкції до REX-C100. Датчик при цьому залишається тим самим: термопара K на вході регулятора.
Часті запитання
Pt100 чи термопара: що вибрати?
Термопара K працює до 400 °C у ПІД регуляторах і кріпиться різьбовим наконечником у деталь. Pt100 дає лінійну залежність і високу точність, але потребує входу для термоопору і трьох проводів: за двох проводів опір лінії 1 Ом дає 2,6 °C похибки.
Термопара підключення: як підключити до регулятора?
До входу для термопари K з дотриманням полярності, за схемою на корпусі регулятора. Якщо під час нагріву покази зменшуються, проводи міняють місцями.
Термопара компенсаційний провід: навіщо він потрібен?
Термопару подовжують лише компенсаційним проводом типу K. У місці з’єднання з мідним проводом утворюється новий спай, і покази йдуть.
Який датчик температури потрібен для терморегулятора?
Той, який розрахований на вхід регулятора: NTC 10K для термореле з діапазоном до 110-120 °C, термопара K для ПІД регуляторів до 400 °C.
Коментарі