République Algérienne Démocratique Et Populaire Ministère de l'Enseignement Sup
République Algérienne Démocratique Et Populaire Ministère de l'Enseignement Supérieur et Recherche Scientifique Universitaire d'Ain Temouchent BEL HADJ BOUCHAIB 3éme année licence elt • Le capteur de température thermistance : Préparé par : - Riffi rekia nabila Sommaire : .1. Introduction ....................................................................... .2.définition de la température............................................ .3.définition de capture de température ............................ .4.thermistances.................................................................... .5..Conclusion.........................….............................................. I.1. introduction Les capteurs thermiques se retrouvent dans de nombreux articles, allant des objets courants dans n'importe quelle maison à des applications plus sophistiquées. On peut trouver des capteurs dans l'électronique domestique comme les thermostats ou les thermomètres. On trouve également des capteurs dans des instruments sophistiquéstels que lesordinateurs, télévisions, microprocesseurs...etc. Il est essentiel que les processeurs restent dans les limites de la plage de température pour fonctionner de façon fiableet que le processeur fonctionne à la vitesse attendue[1] Une des premières sensations auxquelles le petit enfant apprend à donner est celle de chaud et de froid. De l’eau mise sur le feu devient de plus en plus chaude. Lorsque son vocabulaire s’est enrichi, l’enfant sait que, de froid, elle devient tiède, puis chaude, puis brulante lorsque son contact est douloureux. Le feu, qui donne à distance la même sensation, est encore plus chaud; par contre, la neige de l’hiver, ou la glace qu’on retire du réfrigérateur, sont cataloguées plus froides que l’eau prise au robinet [2]. Donc, Latempérature estunenotiond'originesensorielle,liéeàl'impressiondechaudetdefroidress entie aprèsuncontactthermique.Lanotiondecontactthermiqueapparaîtcomme trèsimportante. En physique, on introduit une notion précise, celle de température; elle se traduit par une valeur numérique, qui croit lorsqu’on chauffe un corps, qui décroit lorsqu’on le refroidit. D’après le principe zéro de la thermodynamique, deuxsystèmes en équilibre thermiqueavec un troisième sont en équilibre thermique entre eux[3,4].En d'autres termes, si T1, T2et T3sont les températures de trois systèmes, avec Tl=T3et T2=T3, alors Tl=T2. Cette affirmation, qui semble presque banale, sert de base à toute mesure de température. Deuxcorpsencontactthermiqueetà l'équilibreont la mêmetempérature,et sideuxsystèmesAetBsontenéquilibrethermiqueavecunsystèmeC,alorsilss onten équilibrethermiqueentreeux.La température est une grandeur intensive, c’est-à-dire elle possède la même valeur dans différentes parties du système. Si une variable intensive n’a pas la même valeur dans toute l’étendue d’une phase, le système est hors équilibre I.2. Définition de la température . Les capteurs de température sont des instruments qui convertissent des variations dans un milieu physique en mesure lisible indiquant ce changement. Lescapteursdetempérature permettant demesurerdestempératuresdansdeséchangesparconductionou parconvection [11].Les capteurs de température jouent un rôle vital dans une gamme très vaste de produits domestiques, commerciaux et industriels. Dans les appareils domestiques, ils garantissent le bon fonctionnement des fours, des réfrigérateurs et des thermostats pour chauffage central en maintenant les températures à un certain niveau, activant des composants de refroidissement ou de chauffage lorsque la température de référence est dépassée et ajustant ainsi la température ambiante au niveau homéostatique spécifié. Dans les applications industrielles telles que l'ingénierie chimique, ces capteurs doivent être suffisamment sensibles pour détecter d'infimes dérives de température afin que les réactions chimiques puissent être contrôlées correctement [12].Tous les capteurs de température répondent à des changements thermodynamiques: à mesure que l'énergie thermique augmente, les molécules deviennent plus agitées et mobiles, et les systèmes ou les milieux se dilatent et voient leur température augmenter I.3. capteurs de température : Une thermistance est un capteur passifnon-linéaire de température. La thermistance est un type spécial de résistance, dont la résistance varie plus fortement avec la température que dans les résistances standard. Les thermistances sont constituées de fils métalliques reliés à une base en céramique composée de plusieurs semi-conducteurs en oxyde fritté .Le maté riau céramique est encapsulé dans une petite bille d’époxy ou de verre. I.4.Les Thermistances Figure n°1: les thermistances >Thermo-résistance, thermistance :Couramment, on différencie les thermo-résistances des thermistances comme suit : augmentation régulière de la résistivité de certains métaux (argent, cuivre, nickel, or, platine , titane) avec l'augmentation de la température. : variation ( importante) de la résistance d'autres matières (oxydes métalliques, composites) en fonction de la température, cette variation pouvant être assez régulière ou soudaine, dans un domaine étroit de température.On trouve également des capteurs de température au silicium, dont la plupart sont plutôt basés sur la dépendance en température de diodes que de résistances proprement dites. Autrement, suivant le niveau de dopage, les résistances à base de matériaux semi- conducteurs peuvent avoir un coefficient en température négatif (dopage faible) ou positif (dopage élevé). Thermo-résistances Thermo-résistances Thermo-résistances Thermistances Thermistances Thermistances Les thermistances C.T.P. (Coefficient de Température Positif) sont des résistances réalisées à partir de matériaux semi-conducteurs (céramique), dont la valeur de résistance augmente considérablement quand la température s’élève. Cessondes seront principalement utilisées dans le secteur de l’électronique et de l’électrotechnique. Par exemple, pour laprotection à la surcharge des bobinages de moteurs électriques, d’enroulements de transformateurs, pour lasurveillance de la température des semi- conducteurs de puissance, des paliers de toutes machines tournantes etc...grâce à la précision au seuil de fonctionnement, aux petites dimensions, à la faible inertie thermique et à son faible coût,la sonde C.T.P. est un produit particulièrement séduisant. En règle générale, les thermistances ont une sensibilité de mesure très élevée (~200 Ω/°C), ce qui les rend très sensibles aux variations de températures. Bien qu’elles présentent un taux de réponse de l'ordre de la seconde, les thermistances ne peuvent être utilisées que dans une gamme de températures ne dépassant pas 300 °C. Avantages et inconvénients : Applicaton: Cette caractéristique, associée à leur résistance nominale élevée, contribue à garantir des mesures précises dans les applications à basse température. Les thermistances, comme les capteurs de température à résistance (RTD), sont des conducteurs thermosensibles dont la résistance varie avec la température. Les thermistances sont constituées d’un matériau semi-conducteur d’oxyde métallique encapsulé dans une petite bille d’époxy ou de verre. En outre, les thermistances présentent généralement des valeurs de résistance nominale plus élevées que les RTD (de 2 000 à 10 000 Ω) et peuvent être utilisées pour de plus faibles courants Principe de fonctionnement : Proposition d’une séquence pédagogique BTS SN Option EC Symbole communément utilisé pour représenter une thermistance Chaque capteur a une résistance nominale propre qui varie de manière proportionnelle en fonction de la température selon une approximation linéaire. Les thermistances ont soit un coefficient de température négatif (CTN), soit un coefficient de température positif (CTP). Dans le premier cas(CTN), le plus courant, la thermistance a une résistance qui diminue lorsque la température augmente, tandis que dans le second (CTP), on constate une résistance accrue lorsque la température augmente. La relation entre la résistance et la température n’est pas linéaire (exponentielle) Allure des caractéristiques Figure n°5. Résistance en fonction de la température pour une thermistance et un RTD Les CTN (Coefficient de Température Négatif, en anglais NTC, Negative Temperature Coefficient) sont des thermistances dont la résistance diminue de façon uniforme quand la température augmente et vice-versa. CTN : Les (Coefficient de Température Positif, en anglais PTC, Positive Temperature Coefficient) sont des thermistances dont la résistance augmente avec la température. On distingue les thermo-résistances (augmentation continue et régulière de la résistance avec la température, voir ci- dessus) des CTP dont la valeur augmente fortement avec la température dans une plage de température limitée (typiquement entre 0 °C et 100 °C). CTP: Pour ces dernières, il y a deux types principaux :CTP fabriquées à base de titanate de baryum. Leur valeur augmente brutalement dans un domaine étroit de température, puis diminue progressivement au-delà de cette zone. Elles sont comme les CTN, disponibles en différentes variantes et valeurs, et sont plutôt utilisées comme capteurs.CTP polymère-carbone. Leur valeur augmente aussi brutalement dans un domaine de température étroit, mais sans diminution au-delà. Elles sont principalement utilisées comme fusibles réarmables. En plus des thermistances, plusieurs autres types de capteurs de température sont utilisés. Les plus courants sont les détecteurs de température à résistance (RTD) et les circuits intégrés (IC). Le capteur qui fonctionne le mieux pour un usage particulier est basé sur de nombreux facteurs. Plage de température : La plage globale approximative de températures dans laquelle un type de capteur peut être utilisé. Dans une plage de température donnée, certains capteurs fonctionnent mieux que d'autres.Coût : Coût relatif lorsque ces capteurs sont comparés les uns aux autres. Par exemple, les thermistances sont peu coûteuses par rapport aux RTD, en partie parce que le matériau de choix pour les RTD est le platine.Sensibilité : temps approximatif requis pour passer d'une valeur de température à une autre. C'est le temps, en secondes, nécessaire à une thermistance pour atteindre 63,2% de la différence de température entre la lecture initiale et la dernière. la différence entre une thermistance et d'autres capteurs ? Les thermistances sont des résistances dépendant de la température, qui changent de résistance avec les variations de température. Ils sont très sensibles et réagissent à de très petits changements de température. Ils sont mieux utilisés lorsqu'une température spécifique doit être maintenue et lors de la surveillance de températures à moins de 50 ° C de la température ambiante.Les thermistances, faisant partie d'un système de contrôle de la température, constituent le meilleur moyen de mesurer et de contrôler le chauffage et le refroidissement d'un appareil à effet Peltier. Leur capacité à s’ajuster par minute permet une stabilité maximale du système. uploads/Industriel/ capteur-de-temperature-les-thermistances.pdf
Documents similaires
-
24
-
0
-
0
Licence et utilisation
Gratuit pour un usage personnel Attribution requise- Détails
- Publié le Nov 01, 2021
- Catégorie Industry / Industr...
- Langue French
- Taille du fichier 1.0448MB