Le choix d'un capteur de température pour votre application peut s'avérer une tâche ardue. La gamme actuelle de capteurs disponibles sur le marché est plus vaste que jamais, et il est facile de se sentir perdu si l'on n'est pas familiarisé avec les étalonnages.
Cet article a pour but d'expliquer les différences entre les trois principaux types de capteurs de température : les thermocouples, les RTD et les thermistances. Après l'avoir lu, vous comprendrez les avantages et les inconvénients de chaque type et saurez comment les identifier.
Fort de ces nouvelles connaissances, vous serez alors en mesure de choisir le type de capteur de température le mieux adapté à votre application.
Trois types de capteurs de température
Comme toutes les technologies, les capteurs de température ont considérablement évolué au fil des ans. Aujourd'hui, trois types principaux sont utilisés dans l'industrie.
Thermocouples
Un thermocouple utilise deux fils métalliques pour produire une tension relative à la température présente à la jonction entre eux. Il existe de nombreux types de thermocouples spécialisés : ils peuvent combiner différents métaux pour mesurer diverses caractéristiques et plages de température, et produire des étalonnages spécialisés.Pour en savoir plus sur les thermocouples, cliquez ici.
Détecteurs de température à résistance (RTD)
Un capteur RTD mesure la température en fonction des variations de résistance d'une résistance métallique interne. Les RTD les plus populaires, appelés capteurs PT100, utilisent du platine et ont une résistance de 100 ohms à 0 °C.Pour en savoir plus sur les capteurs PT100, cliquez ici.
Thermistances
Une thermistance est similaire à un RTD, mais contient une résistance en céramique ou en polymère à la place du métal.Pour en savoir plus sur les thermistances, cliquez ici
| Type de capteur | Thermistance | RTD | Thermocouple |
|---|---|---|---|
| Plage de température (standard) | -100 à 325 °C | -200 à 650 °C | 200 à 1 750 °C |
| Précision :-100 à 325 °C | -200 à 650 °C | 2 (typique) | 0,05 à 1,5 « °C » 0,5 à 5 « °C » |
| Stabilité à long terme à 100 °C | 0,2 °C/an | 0,05 °C/an | Variable |
| Linéarité | Exponentiel | Relativement linéaire | Non linéaire |
| Puissance requise | Tension ou courant constants | Tension ou courant constants | Autoalimenté |
| Temps de réponse | Rapide 0,12 à 10 s | Généralement lent 1 à 50 s | Rapide 0,10 à 10 s |
| Sensibilité au bruit électrique | Rarement sensible Résistance élevée uniquement | Rarement sensible | Compensation de soudure froide/sensible |
| Coût | Faible à modéré | Haut | Bas |
Comparaison entre thermocouples, RTD et thermistances
Le choix du type de capteur approprié dépend de votre application. Il est donc impossible de dire quel type est le meilleur dans l'absolu. Les principaux avantages et inconvénients de chaque capteur sont résumés dans le tableau ci-dessous.
| Type de capteur | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| Thermocouple | Plage de température Autoalimenté Pas de chauffage autonome Robuste | Compensation de soudure froide Précision Stabilité Rallonges TC |
| RTD | Précision Stabilité Linéarité | Erreur de résistance du câble Temps de réponse Résistance aux vibrations Taille |
| Thermistance | Sensibilité Précision Coût Robustesse Joint hermétique Montage en surface | Non-linéarité Chauffage autonome Plages étroites |
Cas d'utilisation types pour chaque type de capteur
J'ai souligné à plusieurs reprises que le type de capteur de température doit être sélectionné en fonction de votre application. De nombreuses applications peuvent être prises en charge par plusieurs types de capteurs.
Concluons donc en résumant l'intérêt de choisir certains types dans différentes situations.
Thermocouples
Thermocouples are the most commonly used temperature sensors in industry. There are many reasons for this.- Résistance aux vibrations : Tout d'abord, les thermocouples sont le type de capteur le plus robuste. Leur conception simple les rend résistants aux vibrations. Lisez notre livre blanc sur ce problème.
- Faible coût : Deuxièmement, les thermocouples sont peu coûteux, ce qui en fait la meilleure option lorsque plusieurs capteurs sont nécessaires dans une même application. Certaines applications en utilisent des centaines, voire des milliers, en même temps. Le profilage thermique dans l'industrie automobile en est un exemple.
- Températures les plus élevées : Les thermocouples sont les seuls capteurs de contact capables de mesurer des températures élevées. Tout ce qui dépasse 650 °C nécessite une sonde de thermocouple pour être mesuré.
- Réponse rapide : Enfin, lors d'une réponse rapide, un thermocouple à jonction exposée fournit le retour d'information le plus rapide sur les changements de température.
RTDs
RTDs also offer several unique features and benefits.- Températures élevées : Les RTD sont adaptés lorsqu'une précision est requise à des températures élevées, car ils peuvent mesurer jusqu'à 650 °C. Cette plage est bien supérieure à celle des thermistances.
- Immunité au bruit électrique : En plus d'offrir une bonne précision, les RTD présentent une immunité élevée au bruit électrique. Les PT100 sont la meilleure option pour les applications dans les environnements d'automatisation industrielle, où se trouvent des moteurs, des générateurs et d'autres équipements à haute tension.
- Moins sensible à l'environnement : Enfin, si l'application se trouve dans un environnement difficile, le boîtier de protection d'un élément RTD offre une bonne immunité contre la plupart des problèmes environnementaux, en particulier par rapport aux thermocouples.
Thermistances
Les thermistances sont la meilleure option pour les mesures inférieures à 150 °C.- Meilleure sensibilité : D'une part, les thermistances offrent les meilleures performances dans cette plage, même meilleures que les RTD, notamment grâce à leur meilleure sensibilité.
- Faible coût : D'autre part, les thermistances sont 2 à 3 fois moins chères que les RTD, ce qui explique pourquoi elles sont couramment utilisées dans les appareils électroménagers, les climatiseurs ou les chauffe-eau.
Votre application
Après avoir lu cet article, vous devriez maintenant avoir une idée beaucoup plus claire du type de capteur de température le mieux adapté à votre application.
Si vous avez encore des questions, les ingénieurs et l'équipe commerciale d'OMEGA sont là pour vous aider. Nous pouvons vous aider à choisir le meilleur capteur de température pour votre système de mesure. Contactez-nous dès aujourd'hui.
Qu'est-ce qu'un thermoplongeur ? Types d'éléments chauffants à immersion Qu'est-ce qu'un thermoplongeur ?
Qu'est-ce qu'un chauffage électrique industriel ? Qu'est-ce qu'un appareil de chauffage industriel ?