nouvelles de l'entreprise Capteur de température : Ce que vous devez savoir

Un capteur de température est un dispositif qui convertit les signaux de température en signaux électriques mesurables (tels que la tension, le courant, la résistance ou les signaux numériques),et est largement utilisé dans l'automatisation industrielle, électronique grand public, équipement médical, électronique automobile, surveillance environnementale et autres domaines.

1. Classification

Les capteurs de température peuvent être classés selon les méthodes de mesure et les principes de fonctionnement:

1.1 Classification par méthode de mesure

Capteurs de température de type à contact

Le capteur entre directement en contact avec l'objet mesuré et mesure la température par conduction thermique.mais la vitesse de réponse est relativement lente et peut être affectée par l'environnementLes applications typiques sont les thermocouples, les RTD (thermoresistors) et les thermistors.

Capteur de température sans contact

Mesure la température en détectant le rayonnement infrarouge émis par un objet, sans contact physique.L'avantage est qu'il a un temps de réponse rapide et n'interfère pas avec l'objet à mesurerCependant, la précision de mesure est affectée par l'émissivité de la surface de l'objet.

1.2 Classification par principe de fonctionnement

(1) Le thermocouple

Un thermocouple est basé sur l'effet Seebeck, où un potentiel électrique est généré à la jonction de deux métaux différents en raison de la différence de température.

- Large plage de mesure (-200- Je ne sais pas.C ~ 2300- Je ne sais pas.C), adapté à des environnements à température extrême.

- Temps de réponse rapide (niveau de milliseconde), résistant aux températures élevées et résistant aux vibrations.

- Cependant, la précision est relativement faible (±1- Je ne sais pas.C ~±5- Je ne sais pas.C), et une compensation de jonction à froid est requise.

Types courants

- thermocouple de type K (nickel-chrome-nickel-silicium): le plus couramment utilisé, adapté à -200- Je ne sais pas.C à 1260- Je ne sais pas.C. Je ne sais pas.

- thermocouple de type J (fer - cuivre-nickel): adapté aux environnements réducteurs, 0- Je ne sais pas.C à 760- Je ne sais pas.C. Je ne sais pas.

- thermocouple de type T (cuivre - cuivre-nickel): adapté aux mesures à basse température, -200- Je ne sais pas.C à 350- Je ne sais pas.C. Je ne sais pas.

- thermocouple de type S/R (platine-rhodium-platine): utilisé pour les mesures à haute température (0- Je ne sais pas.C à 1600- Je ne sais pas.C), haute précision mais coût élevé.

(2) Thermorésistor (RTD, détecteur de température de résistance)

La RTD mesure en utilisant la caractéristique que la résistance des métaux (tels que le platine, le cuivre et le nickel) change avec la température.

Caractéristiques

- haute précision (±0.1- Je ne sais pas.C ~±0.5- Je ne sais pas.C), bonne stabilité, adaptée à une surveillance à long terme.

- Large plage de mesure (-200- Je ne sais pas.C ~ 850- Je ne sais pas.C).

- Cependant, la réponse est relativement lente (de deuxième niveau), coûteuse et nécessite une source de courant constante pour la conduite.

Types courants

- PT100 (résistance en platine, 100Ohà 0- Je ne sais pas.C): Norme industrielle, bonne linéarité.

- PT1000 (résistance en platine, 1000Ohà 0- Je ne sais pas.C): sensibilité plus élevée, adaptée à la transmission à longue distance.

- Cu50 (résistance en cuivre, 50Ohà 0- Je ne sais pas.C): Moins coûteux, mais une plage de température plus étroite.

(3) Les thermistors

Les thermistors sont des dispositifs à semi-conducteurs dont la résistance varie considérablement avec la température,et sont classés comme NTC (coefficient de température négatif) et PTC (coefficient de température positif).

Thermistors NTC

La résistance diminue à mesure que la température augmente, avec une sensibilité élevée (±0.05- Je ne sais pas.C).

- Cependant, ils ont une forte non-linéarité et nécessitent des tableaux de recherche ou l'équation Steinhart-Hart pour la conversion.

Applications typiques: thermomètres électroniques, surveillance de la température des batteries au lithium.

Thermistors PTC

La résistance augmente fortement à une température spécifique et sont souvent utilisées pour la protection contre les sur-températures.

Applications typiques: protection contre la surchauffe du moteur, fusible à auto-récupération.

(4) Capteur de température numérique

Le capteur de température numérique intègre un ADC et des interfaces numériques (telles que I2C, SPI, 1-Wire), produisant directement des signaux numériques sans avoir besoin de circuits de conditionnement de signal supplémentaires.

Caractéristiques

- Une forte capacité anti-interférence, adaptée aux systèmes embarqués.

- Pas besoin de calibration, facile à utiliser.

(5) Capteur de température infrarouge (thermomètre IR)

Le capteur infrarouge mesure la température en détectant le rayonnement infrarouge émis par les objets (d'une longueur d'onde de 3 à 14 μm).

Caractéristiques

- Mesure sans contact, avec une réponse extrêmement rapide (dans la gamme des millisecondes).

- Cependant, la précision de mesure est affectée par l'émissivité de la surface de l'objet (comme les métaux qui nécessitent une compensation).

Applications typiques

- Pistolets de mesure de la température corporelle (tels que le MLX90614).

- les équipements industriels d'imagerie thermique (tels que les appareils d'imagerie thermique FLIR).

Paramètres de performance clés des capteurs de température

- Plage de mesure: la plage de température dans laquelle le capteur peut fonctionner normalement, par exemple les thermocouples peuvent atteindre jusqu'à 2300- Je ne sais pas.C, alors que le NTC est généralement limité à -50- Je ne sais pas.C à 150- Je ne sais pas.C. Je ne sais pas.

- précision: la plage d'erreur de mesure, telle que la RTD, peut atteindre±0.1- Je ne sais pas.C, tandis que les thermocouples sont généralement±1- Je ne sais pas.C à±5- Je ne sais pas.C. Je ne sais pas.

- Résolution: le changement de température minimum détectable, les capteurs de haute précision peuvent atteindre 0.01- Je ne sais pas.C. Je ne sais pas.

- Temps de réponse: temps nécessaire à la stabilisation de la variation de température dans la sortie, les thermocouples peuvent atteindre le niveau de milliseconde, tandis que la RTD est généralement au deuxième niveau.

- Linearité: si la sortie est linéaire avec la température, la RDT a une meilleure linéarité, tandis que la NTC a une non-linéarité plus forte.

- Stabilité à long terme: degré de dérive du capteur dans le temps, résistance du platine < 0.1- Je ne sais pas.C/année.

Guide de sélection du capteur de température

1. Plage de température: sélectionnez le thermocouple pour les températures élevées, RTD ou NTC pour les températures basses.

2Exigences de précision: sélectionnez RTD pour une grande précision, NTC pour un faible coût.

3. Vitesse de réponse: sélectionnez le thermocouple ou le capteur infrarouge pour une mesure rapide.

4Facteurs environnementaux: sélectionnez un thermocouple blindé pour les environnements corrosifs, un emballage imperméable pour les environnements humides.

5Signal de sortie: les systèmes embarqués préfèrent les capteurs numériques (I2C/SPI).