CAPTEUR DE TEMPERATURE

 Sonde thermométrique : résistance R Pt100

On se propose d'étudier les propriétés d'une sonde de température constitué d'une résistance de platine Pt100.

Résistance de platine

 Documentation

1. Fonction de transfert RT = f(q )

La sonde est alimentée à l'aide d'un générateur de courant continu avec une intensité I = 10 mA constante. On utilise un voltmètre mesurant la tension U entre les bornes du capteur et on en déduit sa résistance RT à partir de la relation U = RT I.

Montage

montage 

Courbe d'étalonnage

Courbe

2. Temps de réponse du capteur

Lors d'une variation brusque de la température l'équilibre thermique n'est pas atteint immédiatement. Pour évaluer le "temps de réponse" du capteur on le soumet à un échelon de température et on enregistre les variations de sa température q en fonction du temps t.

Acquisitions

Pour effectuer les mesures automatiquement, on remplace le voltmètre par une interface (convertisseur analogique - numérique) reliée à un ordinateur.

Le capteur est toujours alimenté en continu avec le générateur de courant fournissant une intensité constante I = 20 mA.

Mesures

Courbe q = f(t)

Courbe

Interprétation et modélisation

On admettra que les pertes thermiques du capteur sont proportionnelles à la différence entre sa températures qà la date t et celle du milieu dans lequel elle est plongée q1.

Conclusion

3. Convertisseur R/I (4 - 20 mA)

transmetteur Pt100 TCSA

Un convertisseur industriel "Résistance/Intensité" alimenté sous une tension continue U = 24 V fournit un courant d'intensité I comprise entre 4 mA et 20 mA fonction de la résistance R.

convertisseur R/I

Courbe de linéarité du convertisseur

montage 1

Courbe

4. Etalonnage de l'ensemble sonde de Platine - convertisseur

La résistance de la sonde de platine varie suivant la loi RT = Ro (1 + a q ). La réponse du convertisseur R/I étant linéaire, la fonction de transfert I = f(q) est donc une fonction affine de la température q, elle dépend de la plage de mesures (0°C/+100°C) ou ().

Par exemple,  pour le convertisseur 0°C/+100°C, I (mA) = 0,16 q + 4.

Le réglage peut être effectuer à l'aide des deux vis "Zéro" (origine) et "Span" (pente).

Montage

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André Méraud
BTS1 - 10/09/06