Mecatronique AKA 1

Capteurs de température

Principaux types: -à résistance métallique -à semi-conducteurs -thermocouples -autres

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Capteurs de température

Les capteurs à résistance métallique (RTD) (résistance température detector)

Généralité -Basés sur la variation de la résistivité des métaux -Métaux: Platine ,tungstène, nickel. -Types PTC (positive coefficient température) NTC (négative coefficient température)

Performances -Résolution: centième de °C -Temps de rép. : < à 10 ms (Ni sur feuille polymère) -Linéarité: très variable selon le type et la plage 0.1 à 5%

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Capteurs de température

Les capteurs à résistance métallique (RTD) (résistance température detector)

Généralités -Basés sur la variation de la résistivité des métaux

r

On lie la variation de R en fonction de ∆T à αR

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Capteurs de température

αR est définit comme coefficient thermique de R L’effet de la résistivité αρ est 100 X >> αg effets géométriques -Métaux utilisés: Platine ,tungstène, nickel. -Types de RTD :PTC (positive coefficient température)

NTC (négative coefficient température)

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Capteurs de température

αR est définit comme coefficient thermique de R L’effet de la résistivité αρ est 100 X >> αg effets géométriques

Performances

-Résolution: centième de °C -Temps de rép. : < à 10 ms (Ni sur feuille polymère) -Linéarité: très variable selon le type et la plage 0.1 à 5%

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Capteurs de température

Mise en oeuvre

-Alimentation par source de courant ou de tension. -Si nécessaire amélioration de la linéarité par mise en // de R

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Capteurs de température

Les capteurs de température à semi- conducteur Généralités

-Ils ont trois bornes: alim +, GND et la sortie. -plage de mesure de -20 à 150°C. -sortie linéaire -facilité de mise en oeuvre

Performances -Précision: 0.5 à 1°C -Temps de réponse: de l’ordre de la seconde

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Capteurs de température

Mise en oeuvre

-Exemples de capteurs: LM 35, LM 135, AD 590

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Capteurs de température

Les thermocouples Généralités

-Basé sur l’effet Seebeck Potentiel créé par deux métaux différents mis en contact

Performances

-Précision: 0.1à 3°C -Temps de réponse: 0.05 Seconde et plus

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Capteurs de température

Les thermocouples Divers types

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Capteurs de température

Les thermocouples Le problème des soudures froides

Les jonctions CA et CB doivent être compensés à T0

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Capteurs de température

Les thermocouples Compensation avec Tref

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Capteurs de température

Les thermocouples Compensation électronique

Initialement on a: Posons: Donc En imposant le bon i fonction de T0 dans Rc on compense les tensions dues aux jonctions froides.

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Capteurs de température

Autres capteurs de température -Thermocouples à semi-conducteur ce sont des capteurs de radiation utilisés dans les thermopiles. -Le bolomètre mesure les radiations par variations de résistance. -Les caméras IR sont constitués de matrices de bolomètres. -Les capteurs pyro électriques transforment les rayonnement IR ou la température en charges électriques. -Les capteurs à fibre optique mesurent les variations du spectre d’électroluminescence en fonction de la température. -Les capteurs à quartz voient leur fréquence de résonnance changer en fonction de la température.