PT100 저항값 몇 Ω이 정상일까? 온도별 저항표·멀티미터 측정·불량 확인법

PT100을 멀티미터로 측정했는데 109Ω이 나온다면 정상일까요?

PT100이라는 이름 때문에 항상 100Ω이 측정되어야 한다고 생각하기 쉽지만 그렇지 않습니다. PT100의 100은 0℃에서 명목 저항값이 100Ω이라는 뜻입니다.

따라서 실내 온도가 20~25℃라면 약 108~110Ω, 100℃라면 약 138.5Ω이 측정되는 것이 정상적인 특성입니다.

PT100 점검에서는 단순히 “100Ω이 나오는가?”보다 다음 세 가지를 함께 확인해야 합니다.

• 현재 센서의 실제 온도
• 해당 온도에서 예상되는 PT100 저항값
• 2선식·3선식·4선식 배선 구조와 리드선 영향

이번 글에서는 PT100 온도별 저항값, 109Ω이 의미하는 온도, 멀티미터 측정 방법, 단선·단락 확인 방법을 현장 점검 관점에서 정리합니다.

PT100이란 무엇인가

PT100은 백금(Platinum)의 전기저항이 온도에 따라 변하는 특성을 이용하는 RTD(Resistance Temperature Detector, 저항 온도 검출기)입니다.

이름을 나누어 보면 이해하기 쉽습니다.

• PT : Platinum, 백금
• 100 : 0℃에서 명목 저항 100Ω

대표적인 IEC 60751 특성의 PT100은 온도가 상승할수록 저항도 증가합니다.

0℃ 부근에서는 온도가 1℃ 증가할 때 저항이 대략 0.385Ω 정도 증가합니다.

따라서 PT100의 저항을 측정하면 센서가 위치한 곳의 온도를 추정할 수 있습니다.

PT100 온도별 저항값 표

현장에서 자주 확인하는 온도를 기준으로 보면 다음과 같습니다.

온도	PT100 명목 저항값
-50℃	약 80.31Ω
0℃	100.00Ω
10℃	약 103.90Ω
20℃	약 107.79Ω
25℃	약 109.73Ω
30℃	약 111.67Ω
50℃	약 119.40Ω
100℃	약 138.51Ω
150℃	약 157.33Ω
200℃	약 175.86Ω

이 표는 PT100의 명목 저항값입니다.

실제 측정에서는 센서 허용오차뿐 아니라 멀티미터 오차, 리드선 저항, 단자 접촉저항, 센서의 실제 온도 등이 영향을 줄 수 있으므로 소수점까지 정확히 일치해야 정상이라는 의미는 아닙니다.

PT100이 109Ω이면 정상일까

실온에 놓여 있는 PT100이라면 109Ω은 충분히 정상적인 값일 수 있습니다.

대표적인 값을 비교하면

• 20℃ → 약 107.79Ω
• 25℃ → 약 109.73Ω
• 30℃ → 약 111.67Ω

입니다.

따라서 약 109Ω이 측정됐다면 센서 온도는 대략 20℃대 초중반으로 예상할 수 있습니다.

예를 들어 실내 온도가 23~25℃ 정도인데 PT100에서 약 109~110Ω이 측정된다면 PT100의 기본적인 저항 특성과 잘 맞는 결과입니다.

109Ω인데도 이상일 수 있는 경우

반대로 센서가 실제로 100℃ 부근에 있는데 109Ω이 측정된다면 정상적인 상황으로 보기 어렵습니다.

100℃의 PT100 명목 저항은 약 138.51Ω이기 때문입니다.

따라서 PT100을 판단할 때는 반드시

측정 저항값 + 실제 센서 온도

를 함께 비교해야 합니다.

PT100에서 100Ω이 나오면 무조건 정상일까

그렇지 않습니다.

100Ω은 0℃에서의 기준 저항값입니다.

센서가 0℃ 부근에 있고 약 100Ω이 측정됐다면 정상 특성과 잘 맞습니다.

하지만 센서가 25℃ 정도의 실내에 있는데 100Ω이 측정된다면 이야기가 달라집니다.

25℃의 명목 저항은 약 109.73Ω이므로

PT100이니까 100Ω이 나오면 정상

이라고 판단하면 안 됩니다.

먼저 다음을 확인해야 합니다.

1. 실제 센서 온도
2. 올바른 단자 사이를 측정했는지
3. 센서가 실제 PT100인지
4. 배선이나 단자에 이상이 없는지

PT100 저항값으로 온도를 간단히 계산하는 방법

현장에서 정확한 환산표가 없을 때는 간단한 근사 계산을 사용할 수 있습니다.

0℃ 부근에서 PT100의 저항 변화량을 약 0.385Ω/℃로 보면 다음처럼 계산할 수 있습니다.

예상 온도 ≈ (측정 저항 – 100Ω) ÷ 0.385

예제 1. PT100에서 109Ω이 측정된 경우

(109 – 100) ÷ 0.385

= 약 23.4℃

따라서 약 23℃ 전후로 추정할 수 있습니다.

예제 2. 119.4Ω이 측정된 경우

(119.4 – 100) ÷ 0.385

= 약 50.4℃

실제 PT100의 50℃ 명목 저항값은 약 119.40Ω이므로 근사 계산 결과와 상당히 비슷합니다.

다만 PT100의 저항과 온도 관계가 전체 범위에서 완벽한 직선은 아닙니다.

정확한 온도 환산이나 교정에서는 IEC 60751에 따른 저항표 또는 Callendar-Van Dusen 관계식을 사용하는 것이 적절합니다.

멀티미터로 PT100 저항값 측정하는 방법

PT100의 기본적인 상태를 확인하려면 일반 디지털 멀티미터의 저항 측정 기능을 사용할 수 있습니다.

1. 연결된 회로의 전원을 차단한다

PT100이 PLC, 온도 트랜스미터, 온도조절기 등의 입력단에 연결되어 있다면 가능한 한 회로에서 분리한 뒤 측정합니다.

외부 회로가 연결된 상태에서는 정확한 센서 저항값을 확인하기 어렵습니다.

또한 전압이 인가된 회로를 멀티미터의 저항 측정 모드로 측정하지 않는 것이 기본입니다.

2. PT100을 입력장치에서 분리한다

센서 단자를 분리하면

• PLC RTD 입력회로
• 온도 트랜스미터
• 병렬회로
• 외부 전압

등의 영향을 줄일 수 있습니다.

센서 자체 상태를 확인하는 것이 목적이라면 이 방법이 가장 이해하기 쉽습니다.

3. 멀티미터를 저항 Ω 모드로 설정한다

자동 범위 멀티미터라면 Ω 모드로 설정합니다.

수동 범위 제품이라면 100Ω 전후의 저항을 충분히 측정할 수 있는 범위를 선택합니다.

4. 센서 저항값을 측정한다

2선식 PT100이라면 두 선 사이의 저항을 측정합니다.

예를 들어 주변 온도가 약 25℃일 때

109.5Ω

정도가 측정됐다면 명목값 약 109.73Ω과 상당히 가까운 결과입니다.

다만 일반 멀티미터 측정만으로 PT100의 정확도 등급이나 교정 합격 여부까지 판단하는 것은 적절하지 않습니다.

2선식 PT100 측정값이 조금 높게 나오는 이유

2선식 PT100에서 특히 주의해야 할 것이 리드선 저항입니다.

멀티미터로 측정되는 저항은 단순히 PT100 소자의 저항만이 아닐 수 있습니다.

측정저항 = PT100 저항 + 리드선 1 저항 + 리드선 2 저항

예를 들어 실제 PT100 저항이 109.73Ω이고 두 리드선의 저항이 각각 0.5Ω이라면

109.73Ω + 0.5Ω + 0.5Ω

= 110.73Ω

이 측정될 수 있습니다.

센서 자체가 정상인데도 약 1Ω 높게 측정되는 것입니다.

PT100에서는 1Ω 차이가 온도로 환산하면 대략 2~3℃ 수준의 차이가 될 수 있기 때문에 정밀한 측정에서는 무시하기 어렵습니다.

2선식 리드선 오차에 대한 자세한 내용은 아래 기존 글에서 별도로 설명하고 있습니다.

PT100 리드선 저항 보상 원리와 측정 오차 계산

3선식 PT100은 멀티미터로 어떻게 확인할까

3선식 PT100에서는 센서 한쪽 끝에 두 개의 리드선이 연결되고 반대쪽 끝에 한 개의 리드선이 연결되는 구조가 일반적입니다.

세 선을 임의로 A, B, C라고 가정해 보겠습니다.

일반적인 구조라면 측정 결과가 다음과 같이 나타날 수 있습니다.

• A-B → 매우 작은 저항
• A-C → 약 PT100 저항값
• B-C → 약 PT100 저항값

예를 들어 실온에서

• A-B → 0.5Ω
• A-C → 110.1Ω
• B-C → 110.2Ω

처럼 측정된다면 A와 B가 센서의 같은 쪽에 연결된 선일 가능성이 높습니다.

A-C와 B-C는 각각 PT100 소자를 거치므로 비슷한 저항값이 측정됩니다.

선 색상만으로 판단하지 않는 것이 좋은 이유

PT100에서는 특정 색상 조합이 흔히 사용되지만 제조사나 케이블 구성에 따라 다를 수 있습니다.

따라서 현장에서는 선 색상만으로 단자를 단정하기보다 제품의 결선도와 실제 저항 측정 결과를 함께 확인하는 것이 안전합니다.

2선식·3선식·4선식의 측정 원리 차이는 아래 글에서 자세히 확인할 수 있습니다.

RTD 2선식·3선식·4선식 측정 오차 비교

PT100이 OL로 나오면 단선일까

멀티미터에서

• OL
• OPEN
• 무한대에 가까운 저항

이 표시된다면 해당 측정 경로가 전기적으로 끊어져 있을 가능성이 있습니다.

가능한 원인은 다음과 같습니다.

• PT100 소자 단선
• 센서 리드선 단선
• 단자 풀림
• 커넥터 접촉 불량
• 잘못된 선 조합 측정

따라서 OL이 나온다고 곧바로 PT100 소자 자체가 고장났다고 단정하지 않는 것이 좋습니다.

센서에서 PLC 또는 트랜스미터까지 연결되는 배선을 구간별로 확인해야 합니다.

PT100이 0Ω에 가깝게 나오면 불량일까

PT100 센서 소자를 포함하는 두 단자 사이에서 거의 0Ω이 측정된다면 정상적인 PT100 저항 특성과 맞지 않습니다.

가능한 원인은

• 케이블 단락
• 단자 사이 쇼트
• 센서 내부 이상
• 잘못된 선 조합 측정

등입니다.

다만 3선식 PT100에서는 센서의 같은 쪽에 연결된 두 리드선 사이를 측정하면 매우 낮은 저항이 나타날 수 있습니다.

따라서 낮은 저항값 하나만으로 단락이라고 판단하면 안 됩니다.

PT100 저항값이 계속 흔들릴 때 확인할 부분

PT100을 멀티미터로 측정하는데 저항값이 계속 크게 변한다면 다음 순서로 점검해 볼 수 있습니다.

1. 멀티미터 프로브 접촉상태
2. 센서 단자 체결상태
3. 케이블 손상 여부
4. 커넥터 접촉상태
5. 주변 온도가 실제로 변하고 있는지
6. 센서를 외부 측정회로에서 제대로 분리했는지

특히 공정에 설치된 PT100은 실제 온도가 계속 변할 수 있습니다.

따라서 저항값이 조금씩 변한다고 해서 반드시 센서 불량인 것은 아닙니다.

PT100 불량 확인은 어떤 순서로 해야 할까

현장에서 PT100 이상이 의심된다면 다음과 같이 접근하면 편리합니다.

1단계. 실제 온도를 확인한다

센서가 설치된 곳의 대략적인 온도를 파악합니다.

2단계. 예상 저항값을 찾는다

예를 들어 약 25℃라면 약 109.73Ω을 기준으로 봅니다.

3단계. 센서 저항을 직접 측정한다

가능하면 입력장치에서 분리하여 멀티미터로 확인합니다.

4단계. 단선과 단락을 확인한다

OL이나 비정상적으로 낮은 저항이 나타나는지 확인합니다.

5단계. 배선 방식을 확인한다

2선식인지 3선식인지 4선식인지 확인합니다.

6단계. 리드선 영향을 확인한다

특히 2선식에서는 리드선 저항이 그대로 측정값에 포함될 수 있습니다.

7단계. 정밀 판정이 필요하면 기준온도와 비교한다

멀티미터로 저항이 대략 정상이라는 것을 확인하는 것과 센서의 정확도를 검증하는 교정은 다른 작업입니다.

정밀한 판정이 필요하다면 안정된 기준온도와 적절한 측정장비를 사용해 센서 허용오차까지 확인해야 합니다.

PT100 저항값과 Class A·Class B는 무엇이 다를까

PT100의 온도별 저항표는 온도에 따른 명목 저항 특성을 나타냅니다.

반면 Class A와 Class B는 실제 PT100 센서가 기준 특성에서 어느 정도 벗어날 수 있는지를 나타내는 허용오차 등급입니다.

예를 들어 100℃에서 PT100의 명목 저항은 약 138.51Ω입니다.

하지만 실제 센서가 정확히 138.510Ω이어야만 정상이라는 의미는 아닙니다.

센서 등급에 따라 허용되는 온도 오차 범위가 다릅니다.

따라서

PT100 저항표 = 기준 특성

Class A·B = 기준 특성에 대한 허용오차

로 구분해서 이해하면 쉽습니다.

Class별 허용오차는 아래 글에서 별도로 정리했습니다.

IEC 60751 기준 PT100 Class A와 Class B 허용오차 차이

PT100 측정에서 자주 하는 실수

PT100이면 무조건 100Ω이라고 생각한다

100Ω은 0℃에서의 명목값입니다.

실온에서는 약 108~110Ω이 자연스러울 수 있습니다.

실제 온도를 확인하지 않고 저항값만 본다

PT100은 온도를 저항으로 나타내는 센서이므로 저항값만 단독으로 보면 정상 여부를 판단하기 어렵습니다.

PLC에 연결된 상태에서 바로 저항을 측정한다

외부 입력회로의 영향을 받을 수 있으므로 센서 자체를 확인하려면 가능하면 분리하여 측정합니다.

3선식에서 낮은 저항이 나오면 단락이라고 판단한다

같은 쪽에 연결된 두 리드선 사이에서는 낮은 저항이 측정될 수 있습니다.

2선식의 리드선 저항을 센서 오차로 생각한다

2선식에서는 리드선 저항이 센서 저항에 더해져 측정될 수 있습니다.

PT100 저항값 빠르게 확인하기

현장에서 우선 기억해두면 좋은 값은 다음 다섯 가지입니다.

• 0℃ → 100.00Ω
• 20℃ → 약 107.79Ω
• 25℃ → 약 109.73Ω
• 50℃ → 약 119.40Ω
• 100℃ → 약 138.51Ω

따라서 실온에서 PT100을 측정했는데 약 109Ω 전후가 나왔다면 바로 불량으로 판단할 이유는 없습니다.

반대로 센서가 놓인 온도와 저항값이 크게 맞지 않는다면 센서 자체뿐 아니라 배선, 단자, 리드선 저항, 측정 방법까지 함께 확인해야 합니다.

핵심 정리

PT100은 0℃에서 100Ω인 백금 RTD이며 온도가 높아질수록 저항도 증가합니다.

PT100의 정상 여부를 확인할 때는 단순히 100Ω인지 확인하는 것이 아니라

1. 현재 온도를 확인하고
2. 온도에 맞는 예상 저항값을 찾고
3. 멀티미터로 실제 저항을 측정하고
4. 배선 방식과 리드선 영향을 확인하는

순서로 접근하는 것이 좋습니다.

특히 109Ω, 110Ω처럼 100Ω보다 높은 값이 나온다고 해서 바로 이상이라고 판단해서는 안 됩니다. 실온에서는 오히려 정상적인 PT100 특성일 수 있습니다.

참고자료

1. IEC 60751:2022 – Industrial platinum resistance thermometers and platinum temperature sensors
   PT100을 포함한 산업용 백금 저항온도계의 저항-온도 관계와 요구사항을 규정하는 국제표준입니다.
   IEC 60751:2022 공식 페이지
2. WIKA Technical Information IN 00.17 – Pt100 저항값 및 허용오차 자료
   PT100의 온도별 저항값과 Class AA·A·B별 허용 범위를 확인할 수 있습니다. 예를 들어 20℃에서 약 107.8Ω, 100℃에서 약 138.5Ω 수준의 특성을 확인할 수 있습니다.
   WIKA Pt100 기술자료 PDF
3. Endress+Hauser – RTD measurement for industrial applications
   Pt100의 Pt가 Platinum을, 100이 0℃에서 100Ω의 명목저항을 의미한다는 점과 온도가 상승하면 저항이 증가하는 PTC 특성을 설명합니다.
   Endress+Hauser RTD 기술자료
4. WIKA – Pt100/Pt1000 저항 온도계
   Pt100의 작동원리와 IEC 60751에 따른 특성, 0℃에서 100Ω이라는 기본 개념을 제조사 공식 자료에서 확인할 수 있습니다.
   WIKA Pt100/Pt1000 공식 안내
5. Fluke – How to Measure Resistance with a Digital Multimeter
   멀티미터로 저항을 측정할 때 전원을 차단하고, 가능하면 측정 대상 부품을 회로에서 분리해 측정해야 하는 이유와 기본 절차를 설명합니다.
   Fluke 저항 측정 가이드

함께 보면 좋은 글

PT100 리드선 저항 보상 원리와 측정 오차 계산

RTD 2선식·3선식·4선식 측정 오차 비교

IEC 60751 기준 PT100 Class A와 Class B 허용오차 차이