EN
le concept de température
D'un point de vue physique, la chaleur est une mesure de l'énergie contenue dans le corps en raison du mouvement irrégulier de ses molécules ou atomes. Tout comme les balles de tennis ont plus d'énergie avec une vitesse croissante, l'énergie interne du corps ou du gaz augmente avec l'augmentation de
La mesure de base de la température est le degré Kelvin. à 0 ° k (elvin), chaque molécule du corps est au repos et il n'y a plus de chaleur. par conséquent, il n'y a pas de possibilité de température négative car il n'y a pas d'état d'énergie inférieure
dans l'utilisation quotidienne, la pratique habituelle est d'utiliser centigrade (anciennement centigrade). son point zéro est au point de congélation de l'eau, ce qui peut être facilement reproduit dans la pratique. maintenant 0 ° c n'est en aucun cas la température la plus basse, parce que tout le monde
L'homme a la capacité de mesurer la température par ses sens dans une plage limitée. Cependant, il n'a pas été en mesure de reproduire avec précision les mesures quantitatives. La première forme de mesure quantitative de la température a été développée à Florence au début du 17ème siècle et reposait sur l'expansion de
température de mesure électrique
La mesure de la température est importante dans de nombreuses applications, telles que le contrôle des bâtiments, la transformation des aliments et la fabrication de produits sidérurgiques et pétrochimiques. Ces applications très différentes nécessitent des capteurs de température avec des structures physiques différentes et généralement des technologies différentes.
Dans les applications industrielles et commerciales, les points de mesure sont généralement éloignés des points d'indication ou de contrôle. Un traitement ultérieur des mesures est généralement nécessaire dans des contrôleurs, enregistreurs ou ordinateurs. Ces applications ne conviennent pas à l'indication directe des thermomètres car nous les connaissons de l
Les capteurs RTD sont des capteurs à coefficient de température positif (PTC) dont la résistance augmente avec la température. Les principaux métaux utilisés sont le platine et le nickel. Les capteurs les plus utilisés sont les thermomètres RTD de 100 ohms ou 1000 ohms ou les therm
rtd est le capteur le plus précis pour les applications industrielles et offre également la meilleure stabilité à long terme. la valeur représentative de la précision de la résistance au platine est de + 0,5% de la température mesurée. après un an, il peut y avoir un changement de + 0,05 ° c à cause du vieillissement.
changement de résistance avec la température
la conductivité d'un métal dépend de la mobilité des électrons conducteurs. si une tension est appliquée à l'extrémité du fil, les électrons se déplacent vers le pôle positif. les défauts du réseau interfèrent avec ce mouvement. ils comprennent des atomes de réseau externes ou manquants,
Le platine a été largement accepté dans la mesure industrielle. ses avantages comprennent la stabilité chimique, la fabrication relativement facile (surtout pour la fabrication de fil), la possibilité de l'obtenir sous forme de haute pureté et des propriétés électriques reproductibles. Ces caractéristiques font du capteur de résistance du
Les thermistors sont constitués de certains oxydes métalliques et leur résistance diminue avec l'augmentation de la température.
En raison de la nature du procédé de base, le nombre d'électrons conducteurs augmente de façon exponentielle avec la température; par conséquent, la caractéristique montre une forte augmentation. Cette non-linéarité évidente est un inconvénient des résistances ntc et limite sa plage de température effective à
La base du thermocouple est la connexion entre deux métaux différents, le thermistore. la tension générée par le thermocouple et le rtd augmente avec la température. par rapport aux thermomètres à résistance, ils ont une limite de température supérieure plus élevée, avec un avantage significatif
effet thermoélectrique
Lorsque deux métaux sont connectés entre eux, une tension thermoélectrique est produite en raison de l'énergie de liaison différente des électrons et des ions métalliques. la tension dépend du métal lui-même et de la température. pour que cette tension thermique génère du courant, les deux métaux doivent bien sûr
si la température est la même aux deux jonctions, il n'y a pas de courant car les pressions partielles générées aux deux points s'annulent. lorsque la température à la jonction est différente, la tension générée est différente et les flux de courant. par conséquent, le thermocouple ne peut mesurer
le point de mesure est une jonction exposée à la température mesurée. la jonction de référence est une jonction à température connue. comme la température connue est généralement inférieure à la température mesurée, la jonction de référence est généralement appelée jonction froide. pour calculer la température
Les instruments plus anciens utilisent des boîtes de régulation thermostatiques pour contrôler la température de la jonction froide à des valeurs connues telles que 50 °C. Les instruments modernes utilisent une pellicule mince rtd à l'extrémité froide pour déterminer sa température et calculer la temp
la tension produite par l'effet thermoélectrique est très faible et ne représente que quelques microvolts par degré centigrade. Par conséquent, les thermocouples ne sont normalement pas utilisés dans la plage de 30 à + 50 °C, car la différence entre la température de jonction de référence et la température
câblage de la ligne
Dans un thermomètre à résistance, la résistance varie avec la température. Pour évaluer le signal de sortie, un courant constant le traverse et la chute de tension à travers lui est mesurée. Pour cette chute de tension, la loi d'Ohm est respectée, v = ir.
le courant de mesure doit être aussi faible que possible pour éviter le chauffage du capteur. on peut considérer que le courant de mesure de 1 ma n'introduira aucune erreur évidente. le courant produit une chute de tension de 0,1 v en pt 100 à 0 °C. cette tension de signal doit maintenant être transmise par le câble de connexion
Circuit à deux fils
Un câble à 2 cœurs est utilisé pour la connexion entre le thermomètre et l'électronique d'évaluation. Comme tout autre conducteur électrique, le câble a une résistance en série avec un thermomètre de résistance. En conséquence, les deux résistances sont ajoutées et l'électr
Circuit à trois fils
Pour minimiser l'influence de la résistance de la ligne et de sa fluctuation avec la température, un circuit à trois fils est généralement utilisé. Il comprend l'exécution de fils supplémentaires sur l'un des contacts de la rtd. Cela donne lieu à deux circuits de mesure, dont l'un est utilisé comme référence. Le
Circuit à 4 fils
la meilleure forme de connexion du thermomètre de résistance est un circuit à 4 fils. la mesure ne dépend ni de la résistance de la ligne ni des changements induits par la température. aucun équilibrage de ligne n'est requis. le thermomètre fournit le courant de mesure par une connexion électrique.
émetteur à deux fils
En utilisant un émetteur à 2 fils au lieu d'un câble à plusieurs fils, le problème d'un circuit à 2 fils tel que décrit ci-dessus peut être évité. l'émetteur convertit le signal du capteur en un signal de courant normalisé de 4-20 ma, qui est proportionnel à la température.
câblage de thermistors
La résistance d'un thermistore est généralement plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle de tout fil de plomb. Par conséquent, l'effet de la résistance au plomb sur les lectures de température est négligeable, tandis que les thermistors sont presque toujours connectés dans une configuration à 2 fils.
câblage de thermocouple
Contrairement aux RTD et aux thermistors, les thermocouples ont des pattes positives et négatives, de sorte que la polarité doit être observée. Ils peuvent être connectés directement à l'émetteur local à 2 fils et le fil de cuivre peut être renvoyé à l'instrument récepteur. Si l'instrument ré
Une nouvelle chaude