Les sondes de température
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Le document traite des méthodes de mesure et de détection de la température, en mettant l'accent sur divers dispositifs tels que les thermostats à bilame, les sondes thermorésistives PT100 et les thermocouples. Il explique également les principes de fonctionnement des différents types de sondes, leurs montages, ainsi que les matériaux utilisés pour les thermocouples et les câbles de compensation. Enfin, le document aborde l'importance des transmetteurs pour conditionner les signaux issus des capteurs de température.
Les sondes de température
- 1. LA TEMPERATURE : MESURE ET DETECTION Thermostat à bilame Thermistances CTN et CTP Les sondes thermorésistives : Pt 100 Les thermocouples BTS ELECTROTECHNIQUE LISLET GEOFFROY
- 2. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Thermostats à bilame Le bilame (laiton et invar ou ferro-nickel et invar en général) se déforme sous l ’effet de la température, et actionne mécaniquement un contact Détection de seuils de température Lycée Lislet Geoffroy 2
- 3. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection CTN et CTP R Faible gamme de température 150 Temp (°C) Lycée Lislet Geoffroy 3
- 4. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Contrôle de température bobinage moteur CTP : Contrôle de moteur, associée à un relais de mesure Lycée Lislet Geoffroy 4
- 5. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Courbes Pt100 / CTP Lycée Lislet Geoffroy 5
- 6. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Mesure par résistance : Pt 100 La résistance varie avec la température. La plus connue : Sonde Pt 100 : 100 Ohms à 0°C 138,5 Omhs à 100 °C Lycée Lislet Geoffroy 6
- 7. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Sonde PT100 : montage 2 fils + La tension mesurée I I RL par la carte ( V2 ) est V1 PT100 V2 supérieure à la Ze tension existant aux RL I bornes de la sonde (V1) à cause des PT100 Input board chutes de tension dans les résistances de ligne ( RL ). Lycée Lislet Geoffroy 7
- 8. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Sonde PT100 : montage trois fils Chutes de Câbles appariés tension dans les fils + de signes I I I opposés RL V1 PT100 I V1 Ze RL RL 2I Résistance du PT100 Input board fil de retour indifférente Lycée Lislet Geoffroy 8
- 9. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection PT100 2 fils utilisée sur une carte d'entrée prévue pour sondes 3 fils : + I I I RL V1 PT100 I V2 Ze RL 2I PT100 Input board Lycée Lislet Geoffroy 9
- 10. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Sonde PT100 : montage quatre fils + Ze est très grande : I I la chute de tension dans les RL RLx est négligeable RLx V1 PT100 RLx V1 Ze Ce montage donne la RL meilleure précision mais I est le plus cher PT100 Input board Lycée Lislet Geoffroy 10
- 11. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection THERMO COUPLES conducteur 1 La fem (quelques mV ou x10mV) conducteur 2 fem qui apparaît (UB-UA) dépends de la température (TB-TA) et des métaux point A point B utilisés. température Ta température Tb Cette loi est non linéaire Point A : Point B : soudure chaude soudure froide (jonction de mesure) (jonction de référence) Il faut donc connaître la température de référence TB pour mesurer TA : compensation de la soudure froide Lycée Lislet Geoffroy 11
- 12. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Thermo couples : matériaux Type Couple Couleur (IEC 584-3, Température depuis 1985) (°C) T Cuivre Cuivre Nickel Brun / Blanc -40 / +350 (Constantan) J Fer Cuivre Nickel Noir / Blanc -40 / +750 (Constantan) E Nickel Chrome Cuivre Nickel Violet / Blanc -40 / +900 (Constantan) K Nickel Chrome Nickel Aluminium Vert / Blanc -40 / +1200 S Platine Platine Orange / Blanc 0 / +1600 10% Rhodium R Platine Platine Orange / Blanc 0 / +1600 13% Rhodium Pt 100 Résistance de platine Pour comparaison -50 / +600°C Lycée Lislet Geoffroy 12
- 13. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Lycée Lislet Geoffroy 13
- 14. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Câbles d ’extension ou de compensation Les câbles de compensation sont moins chers que les câbles d ’extension, qui sont dans le même matériau que le thermocouple. A isoler soigneusement ( de la température extérieure) Lycée Lislet Geoffroy 14
- 15. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Transmetteur Le transmetteur, ampli ou encore conditionne, traite le signal de la sonde, le linéarise, et le conditionne pour être exploitable (sortie 4-20 mA e n général) Il peut être intégré à la tête de la sonde Lycée Lislet Geoffroy 15
- 16. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Sonde de mesure industrielle Lycée Lislet Geoffroy 16
- 17. BTS Electrotechnique Température : mesure et détection Elément de mesure Lycée Lislet Geoffroy 17