28
Jan
Le capteur de température
Les capteurs de température sont des composants électriques et électroniques permettant en tant que tels de mesurer la température au moyen d’un signal électrique déterminé. Ils peuvent envoyer ce signal directement ou indirectement en changeant de résistance. Ils sont également connus sous la désignation capteurs thermiques ou thermocapteurs. Un capteur de température est, entre autres, utilisé dans la commande des circuits de commutation. Les capteurs de température sont également qualifiés de détecteurs de chaleur, de sondes de température ou de capteurs thermiques.
Quels types de capteurs de température existe-t-il et comment fonctionnent-ils?
Comme types principaux, on distingue les capteurs de température modifiant la résistance et ceux qui fonctionnent directement par un signal fourni.
Capteurs de température avec changement de résistance ou changement d’autres caractéristiques physiques
Les thermistances (PTC) signalisent une augmentation de la température avec résistance plus élevée.
Les thermistances (NTC) à base d’oxydes métalliques ou de semi-conducteurs indiquent l’augmentation de la température avec une diminution de la résistance. On les appelle thermistances en tant qu’outils de mesure.
On distingue les résistances de mesure platine, silicium et céramique selon les matériaux utilisés. Elles peuvent être utilisées pour différentes plages de températures. Les thermistances CTP en céramique tout comme les éléments chauffants autonomes ou les fusibles thermiques font l’affaire.
Il existe d’autres matériels intéressants dans ce domaine, comme les sondes de température avec quartz oscillant comme unité de mesure, pouvant indiquer de façon fiable l’augmentation de la température en modifiant la fréquence de résonance et fournir des résultats de mesure particulièrement précis.
Les matériaux pyroélectriques réagissent aux changements de températures en modifiant la densité de porteurs sur leur surface. Une polarisation spontanée intervient. Les fameux pyromètres mesurent le rayonnement thermique.
Les commutateurs bimétalliques fonctionnent de façon mécanique et actionnent un interrupteur en cas d’augmentation de la température par la cambrure d’un bimétal.
Les capteurs de température ferromagnétiques comportent un aimant permanent qui adhère ou qui tombe selon la température. Une tension de ressort est ainsi maintenue magnétiquement ou un commutateur est actionné.
Les capteurs de température à fibres optiques élaborent un profil de température avec une fibre de verre. Ils utilisent ce que l’on appelle l’effet Raman.
Composants avec signal électrique que l’on peut directement traiter
Il s’agit de capteurs de température à thermistance CTP intégrée et/ou de circuits de commutation à corps solide.
Ils produisent en fonction de la température
– un courant
– une tension
– un signal numérique
Quels matériaux reconnaît un capteur de température?
La reconnaissance des matériaux dépend du type de sonde de température et de sa conception. Ceci est notamment vrai pour un capteur de température qui indique le changement de température par une modification d’une autre grandeur ou caractéristique physique. De nombreux capteurs reconnaissent les métaux.
Où sont utilisés les capteurs de température ?
On trouve un capteur de température dans de nombreux objets quotidiens tels que les fers à repasser, les grille-pains, les détecteurs de mouvements ainsi que dans les outils (fers à souder à régulation automatisée de la température). Des sondes de température sont également utilisées dans de nombreuses applications industrielles impliquant la commande de circuits de commutation en fonction de la température. (Caméras thermiques et éléments chauffants automatisés). La protection contre la surchauffe par des microprocesseurs est un domaine d’application habituel.
Quels sont les avantages et les inconvénients d’un capteur de température?
Les capteurs de température peuvent effectuer des mesures de température très précises.
Néanmoins, il est important de choisir le bon modèle afin d’utiliser les capteurs dans différentes plages de températures et différents environnements. Dans le cas de certains modèles, une compréhension plus approfondie d’un mode de fonctionnement plus complexe s’avère nécessaire pour parvenir à une adaptation aux matériaux identifiables. L’intégration d’un capteur de température peut être une tâche ardue. Il faut veiller à opter pour des composants de qualité supérieure, dotés d’une technologie de pointe et avec lesquels les effets secondaires susceptibles de fausser le résultat tels qu’un réchauffement du thermomètre à résistance sont minimes.
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