N°7 - Les thermistances - niv. 3 à 4
Remarque: ce sujet est également abordé dans le dossier concernant les chaudières murales
Comme annoncé au paragraphe N°3, un autre type de sonde est répandu: les thermistances. Ce terme est la contraction des mots « thermique » et « résistance », et comporte un semi-conducteur dont la résistance varie fortement avec la température. On distingue deux types de thermistances: CTN (Coefficient de Température Négatif) et les thermistances CTP (Coefficient de Température Positif). Les thermistances CTN (Coefficient de Température Négatif, en anglais NTC, Négative Température Coefficient) sont des résistances électriques dont la valeur ohmique diminue avec la température. Valeur ohmique pt100 pour. Les thermistances CTP (Coefficient de Température Positif, en anglais PTC, Positive Température Coefficient) sont des résistances électriques dont la valeur ohmique augmente avec la température dans une plage de température limitée (typiquement entre 0 [°C] et 100 [°C]), mais diminue en dehors de cette zone utile.
Valeur Ohmique Pt1000
Utilisation
Les capteurs de température, sondes PT100 (RTD) et les thermocouples (type K ou J) permettent de mesurer précisément la température. Ils doivent être reliés à un régulateur électronique de température. Les sondes PT100 ont une valeur ohmique qui varie proportionnellement à la température. Elles permettent de mesurer des températures de -100 à 400°C. Les thermocouples génèrent une tension qui varie en fonction de la température. Ils permettent de mesurer des températures allant jusqu'à 750°C (type J) ou 1100°C (type K). Les RTD - Mesure résistance. Modèles:
Capteur type 050: Capteur avec câbles souples protégés par une tresse métallique. Il peut être réalisé en PT100, thermocouple type J ou K.
Capteur type 051: Capteur dans doigt de gant mis en contact avec la pièce à contrôler par ressort et fixé par un verrou type baïonnette. Les câbles sont protégés par une tresse métallique. A l'aide d'une embase filetée, le capteur se fixe sur la pièce dont il faut contrôler la température. Il peut être réalisé en PT100, thermocouple type J ou K.
Capteur type 052: Capteur dans doigt de gant inox (ou inconel).
Valeur Ohmique Pt100 R
963
500 0. 00391 1. 955
500 0. 00385 1. 925
1000 0. 00385 3. 850
1000 0. 00375 3. 750
10000 0. 00385 38. 50
Standards internationaux DIN 43760 (IEC 751, BS-1904, JIS C1604)
Paramètre Class A Class B
R 0 100Ω ±0, 06% 100Ω ±0, 12%
Alpha, α 0, 00385 ±0, 000063 0, 00385 ±0, 000063
Plage -200°C à 650°C -200°c à 850°C
Res, R T ±(. Table de conversion des sondes Pt100. 06+. 0008|T|-2e -7 T 2) ±(. 12+. 0019|T|-6e -7 T 2)
Temp, T ±(0. 3+0. 002|T|)°C ±(0. 005|T|)°C
Mesure de la résistance
Figure 38 - Impédance de ligne
La pente et la valeur absolue sont de petits nombres, particulièrement quand nous considérons le fait que les fils de mesure reliés à la sonde peuvent être de plusieurs ohms ou même dizaines d'ohms. Une petite impédance de fil peut contribuer à une erreur significative de notre mesure de la température (figure 38). Une impédance de fil de 10 ohms implique une erreur de 10/0, 385 soit environ 26°C dans ce cas. Pont de Wheatstone
Figure 39 - Mesure par pont de Wheatstone
Une des méthodes pour éviter ce problème est l'utilisation d'un moyen de mesure en pont (figure 39).
Valeur Ohmique Pt100 De
Fabrice tp température du 17/12/2014
Les particules qui composent un système matériel (molécules ou atomes) ne sont jamais au repos. Elles sont en vibration permanente et possèdent donc une certaine énergie cinétique. TP : Mesure de la température par Fabrice | Quai Lab. La température est une mesure indirecte du degré d'agitation microscopique des particules…
Les échelles de température sont le degré Celsius, Fahrenheit et le kelvin défini à partir du zéro absolu. Comparaison des échelles de température: zéro absolu, fusion de la glace et ébullition de l'eau dans les conditions de pression standard
Échelle
°C (Celcius)
°F (Fahrenheit)
K (Kelvin)
Zéro absolu
-273, 15
-459, 67
0
Fusion
32
273, 15
Ébullition
99, 98
212
373, 13
On mesure la température à l'aide d'un thermomètre (du grec θερμός ( thermos) signifiant « chaud » et de μέτρον, « mesure »). La mesure de la température s'effectue avec plusieurs types de capteurs dont les technologies dépendent de la gamme à mesurer, du milieu solide, liquide, gazeux, sous pression, de la précision souhaitée et du temps de réponse.
Valeur Ohmique Pt100 D
Le raccordement des thermocouples peut être étendu en utilisant tout simplement des fils de même nature que ceux qui constituent le thermocouple lui-même. Des connecteurs spéciaux dotés de détrompeurs permettent de réaliser des raccordements standardisés. Tableau Type K
Diode silicium
Utilisée en cryogénique (azote liquide), la tension de seuil dépend de la température. Représentation schématique
Exemple de présentation
Capteur intégré analogique LM35 ou 335
Ce capteur (- 40 °C < T < +100 °C) délivre entre ses bornes une tension proportionnelle à la température absolue 10mV/K. Il doit être traversé par un courant de 5 mA max! Valeur ohmique pt1000. Il est possible d'étalonner ou pas avec un potentiomètre à l'entrée « adjuste ». Représentation schématique et son boitier
Présentation
Capteurs intégrés numériques
Le DS1820 s'alimente en 3, 3V ou 5V et communique par un fil selon les caractéristiques du bus « 1-Wire ». Principe de l'interface
Tableau de correspondances
Chaque DS1820 dispose d'un numéro de série transmis dans les données et permet leur câblage en parallèle.
Valeur Ohmique Pt100 Pour
Ainsi, lorsque deux fils composés de métaux différents sont raccordés à leurs extrémités et que l'une d'elles est chauffée, il se produit une circulation de courant continu dans le circuit. La tension mesurable aux bornes d'un thermocouple est de l'ordre de 5 μV/°C à 50 μV/°C. Pour mesurer une température inconnue (Point chaud), l'une des deux jonctions doit être maintenue à une température connue, par exemple celle de la glace fondante (0 °C).
Ceci nécessite une équation additionnelle pour convertir la tension de mesure du pont en impédance équivalente de RTD. Mesure en 4 fils
Figure 42 - Mesure en 4 fils
La meilleure technique est d'utiliser une source de courant connu et de mesurer, à distance, la tension au bornes de la RTD. Comme aucun courant ne circule dans les fils de mesure de tension, il n'y a aucune chute de tension et, donc, aucune erreur de mesure de résistance. La tension lue sur le voltmètre est directement proportionnellle à la valeur de la résistance de la RTD. Les trois résistances du pont sont remplacées par une résistance de référence permettant de connaître avec précision le courant généré (figure 42). L'inconvénient est de nécessiter un fil de plus que le pont à 3 fils. C'est un petit prix à payer pour obtenir avec exactitude la mesure de la résistance. Les fils de génération de courant se nomment « source » et ceux de mesure de tension « sense »
Erreurs
Bien qu'étant d'une excellente précision, la mesure de résistance en 4 fils, comme toute mesure, sera toujours affectée d'erreurs et le résultat sera entaché d'incertitudes qu'il faudra minimiser en prenant toutes les précautions nécessaires.