Temperaturfølere for bygningsautomasjon: RTD, NTC eller 0–10 V

Temperatur er den vanligste målingen i et bygg, fra vannkretser til kanal-, rom- og uteluft. Valg av temperaturfølere for bygningsautomasjon handler stort sett om å velge mellom motstandstermometre av typen Pt100 og Pt1000, NTC-termistorer og transmittere med 0–10 V- eller 4–20 mA-utgang. Dette valget avgjør hvilken inngangsmodul du trenger, hvor langt unna føleren kan sitte, og hvor nøyaktig målingen blir. Nedenfor sammenligner vi alternativene, beregner hvordan kabelmotstanden påvirker målingen og viser hvilke ICP DAS-inngangsmoduler som leser hver følertype.

Følertypene

Pt100 og Pt1000

Motstandstermometre av platina (RTD-er) følger en standardkurve definert i IEC 60751. En Pt100 har 100 Ω ved 0 °C, og en Pt1000 har 1000 Ω. Med standardkoeffisienten øker motstanden med omtrent 0,385 Ω per kelvin for en Pt100 og 3,85 Ω per kelvin for en Pt1000. Følere fra ulike produsenter er utskiftbare innenfor sin toleranseklasse, og derfor er RTD-er det vanlige valget for vannkretser og energiberegninger.

NTC-termistorer

Motstanden i en NTC-termistor synker når temperaturen stiger, og endringen per kelvin er stor, slik at ledningsmotstanden har liten betydning. Kurven er ikke-lineær og varierer mellom typer: en 10 kΩ NTC fra én produsent stemmer ikke nødvendigvis med en 10 kΩ NTC fra en annen. Inngangsmodulen må bruke nøyaktig riktig kurve, ellers kan målingene bomme med flere grader i ytterkantene av måleområdet.

0–10 V- og 4–20 mA-transmittere

En transmitter kombinerer et følerelement med elektronikk som omformer temperaturen til et standardsignal over et fast område, for eksempel 0–50 °C. Den trenger forsyning, vanligvis 24 V, men kan leses av hvilken som helst analog inngang. Spenningssignaler er følsomme for spenningsfall og støy på lange kabler. En 4–20 mA-sløyfe er mer robust over lengre avstander, og en strøm under 4 mA indikerer ledningsbrudd.

2-leder-, 3-leder- og 4-lederkobling av RTD

Med 2-lederkobling måler inngangen føleren pluss motstanden i begge lederne. En 3-lederkobling legger til en tredje leder slik at modulen kan måle ledningsmotstanden og trekke den fra, forutsatt at lederne er like. En 4-lederkobling skiller målestrømmen fra spenningsmålingen og fjerner ledningsmotstanden nesten helt.

Regneeksempel: en kobberleder på 0,5 mm² har omtrent 0,035 Ω per meter ved 20 °C. I en 2-lederkrets bidrar begge lederne til målingen:

En Pt100 i 2-lederkobling er derfor bare akseptabel med svært korte ledninger. En Pt1000 i 2-lederkobling er ofte god nok for rom- og kanalfølere. Ved lange strekk, og for vanntemperaturer som inngår i energiberegninger, bør du bruke 3-leder- eller 4-lederkobling. Ledningsmotstanden varierer også med kabeltemperaturen, så en fast offsetkorreksjon blir aldri helt nøyaktig.

Nøyaktighet: føler, kabel og inngangsmodul

Den totale feilen er summen av følertoleransen, kablingens påvirkning og inngangsmodulen. IEC 60751 klasse B tillater ±(0,3 + 0,005·|t|) °C, som tilsvarer ±0,4 °C ved 20 °C, og klasse A tillater ±(0,15 + 0,002·|t|) °C. Nøyaktigheten til inngangsmoduler oppgis vanligvis i prosent av fullt måleområde (FSR), så regn den om med temperaturspennet for den valgte inngangstypen. Bruk tvunnet, skjermet kabel, hold følerkabler unna nett- og motorkabler, og jord skjermen i bare én ende.

Sammenligning av temperaturfølere for bygningsautomasjon

Hvilke ICP DAS-inngangsmoduler leser hvilke følere

RS-485-moduler med Modbus RTU

• M-7015-G: 6 RTD-innganger for Pt100, Pt1000, Ni120, Cu50, Cu100 og Cu1000, konfigurerbare per kanal, med bruddeteksjon.
• M-7015P-G: de samme 6 inngangene med kompensering for ledningsmotstand ved 3-lederkobling, beregnet for RTD-måling over lange avstander.
• M-7033-G: 3 RTD-innganger for Pt100, Pt1000 og Ni120 i 2-, 3- eller 4-lederkobling, med kompensering for ledningsmotstand i 3- og 4-ledermodus.
• M-7005-G: 8 termistorinnganger med forhåndsdefinerte typer og brukerdefinerte typer angitt som Steinhart-koeffisienter, pluss 6 alarmutganger.
• tM-TH8: 8 isolerte termistorinnganger, også med brukerdefinerte typer.
• M-7017R-G: 8 differensielle innganger for spenning opptil ±10 V og for strøm; strøminnganger krever en ekstern motstand på 125 Ω.

Ethernet-moduler med Modbus TCP

• ET-7015 og PET-7015: 7 RTD-innganger for Pt100, Pt1000, Ni120, Cu100 og Cu1000 i 2- eller 3-lederkobling, med kompensering for ledningsmotstand ved 3-lederkobling. PET-7015 har i tillegg PoE etter IEEE 802.3af.
• PET-7215: de samme RTD-inngangene med en innebygd Ethernet-svitsj med 2 porter for kjedekobling (daisy chain).
• PET-7005: 8 termistorinnganger med brukerdefinerte typer og 4 digitale utganger.
• PET-7017: 8 spennings- eller strøminnganger, valgbare med jumper, for transmittere.

Andre alternativer

Hvis SD-anlegget bruker BACnet/IP, leser BNET-2310M 0–10 V-transmittere direkte på sine analoge ±10 V-innganger. Hvis en styring bare har spennings- eller strøminnganger, omformer signalomformeren SG-3013-G én Pt100-, Pt1000- eller Ni120-føler til 0–10 V eller 4–20 mA. For inneklima rapporterer DL-10 temperatur (typisk ±0,4 °C), fuktighet og duggpunkt over Modbus RTU.

Sjekkliste før du velger

• Følertype og nøyaktig kurve: Pt100- eller Pt1000-koeffisient, NTC-type eller tilhørende Steinhart-koeffisienter
• Koblingstype (2-, 3- eller 4-leder) og det lengste kabelstrekket
• Påkrevd nøyaktighet i driftspunktet, inkludert følerens toleranseklasse
• Antall punkter per lokasjon og tilgjengelig nettverk: RS-485, Ethernet eller PoE
• Protokoll på SD-siden: Modbus RTU, Modbus TCP eller BACnet

Send følerlisten og kabellengdene til vårt tekniske salgsteam, så får du et forslag til moduler.