Classification des capteurs de température

Les capteurs de température sont utilisés dans les automobiles, l'électronique grand public, les appareils électroménagers et d'autres produits. Selon les caractéristiques des éléments de détection de température, ils sont principalement divisés en thermistances, thermocouples et détecteurs de température à résistance, comme le montre la figure 1. Leur plage de température de mesure, leur précision de mesure et leur coût sont différents.

Tout d'abord, un tableau rapide comparant les thermistances, les thermocouples et les détecteurs de température à résistance

Grâce à la comparaison ci-dessus, chacun peut simplement comprendre les différences entre plusieurs solutions de mesure de température, et ces différences déterminent également différents scénarios d'application. Les thermocouples et les solutions RTD ont une large plage de mesure de température et sont complexes à utiliser, ils sont donc essentiellement limités aux applications industrielles. Les thermistances NTC sont largement utilisées en raison de leur faible coût et de leur utilisation relativement simple.Par exemple, la température de l'eau, la température de l'huile, la température d'admission du moteur, la température des cylindres et la température des gaz d'échappement des voitures sont tous des environnements d'application NTC.

Thermistance

Une thermistance est une résistance de capteur dont la valeur de résistance change avec la température. Selon le coefficient de température, il est divisé en thermistance à coefficient de température positif (thermistance PTC) et en thermistance à coefficient de température négatif (thermistance NTC). La valeur de résistance de la thermistance PTC augmente avec l'augmentation de la température, tandis que la valeur de résistance de la thermistance NTC diminue avec l'augmentation de la température. Ce sont tous deux des dispositifs semi-conducteurs. La plupart des thermistances ont un coefficient de température négatif et quelques-unes ont un coefficient de température positif. Les thermistances sont généralement constituées de matériaux céramiques, tels que des oxydes de nickel, de manganèse ou de cobalt, recouverts de verre, ce qui les rend très faciles à endommager. Par rapport au type à action instantanée, leurs principaux avantages sont leur rapidité de réponse à tout changement de température, leur précision et leur répétabilité, comme le montre l'image 2.

Caractéristiques principales:

①Haute sensibilité, son coefficient de température de résistance est 10 à 100 fois supérieur à celui du métal et peut détecter des changements de température de 10 à 6 ℃ ;

②Large plage de températures de fonctionnement, les appareils à température normale conviennent à -55 ℃ à 315 ℃, les appareils à haute température conviennent à des températures supérieures à 315 ℃ (actuellement jusqu'à 2000 ℃) et les appareils à basse température conviennent à -273 ℃ à -55 ℃ ;

③ Petite taille, capable de mesurer la température des interstices, des cavités et des vaisseaux sanguins des organismes que d'autres thermomètres ne peuvent pas mesurer ;

④ Facile à utiliser, la valeur de résistance peut être arbitrairement sélectionnée entre 0,1 et 100 kΩ ;

⑤ Facile à transformer en formes complexes et peut être produit en série ;

⑥ Bonne stabilité et forte capacité de surcharge.

Figure 3 CeciTransducteur de thermistance PTC est interchangeable et présente des caractéristiques de réponse rapide. La puce KTY84 a une linéarité et une stabilité à long terme et peut être utilisée dans les systèmes d'injection diesel, la mesure de la température de l'huile, les systèmes de refroidissement du moteur, etc.

Thermocouple

Le thermocouple est un élément de mesure de température couramment utilisé dans les instruments de mesure de température. Il mesure directement la température et convertit les signaux de température en signaux de potentiel thermoélectrique, qui sont ensuite convertis en température du milieu mesuré via des instruments électriques (instruments secondaires). Ils ont une large plage de température de fonctionnement, une fiabilité, une précision, une simplicité et une sensibilité. Cela est principalement dû à leur petite taille. Les thermocouples ont également la plage de température la plus large de tous les capteurs de température, de moins de -200 ℃ à bien au-dessus de 2 000 ℃.

L'apparence des différents thermocouples est souvent très différente en fonction des besoins, mais leur structure de base est à peu près la même. Ils sont généralement composés de pièces principales telles que des électrodes chaudes, des tubes de protection à manchon isolant et des boîtes de jonction. Ils sont généralement utilisés conjointement avec des instruments d'affichage, des instruments d'enregistrement et des régulateurs électroniques.

Les segments rouge et bleu de la figure 4 sont deux matériaux différents. Le conducteur ou semi-conducteur qui constitue le thermocouple est appelé électrode chaude. L'extrémité soudée sera insérée dans le site de mesure de la température et deviendra l'extrémité de travail, et l'autre extrémité est appelée extrémité froide, qui sert d'extrémité de référence. Si les températures aux deux extrémités sont différentes, cette différence de température amènera les deux autres extrémités du conducteur ou du semi-conducteur à générer un potentiel thermoélectrique, qui peut être converti en température correspondante à l'aide d'un échantillonnage de tension.

Caractéristiques principales:

1. Assemblage simple et remplacement facile ;
2. Élément de détection de température à ressort de compression avec une bonne résistance aux chocs ;
3. Haute précision de mesure ;
4. Large plage de mesure (-200℃~1300℃, -270℃~2800℃ dans des circonstances particulières) ;
5. Temps de réponse thermique rapide ;
6. Haute résistance mécanique et bonne résistance à la pression ;
7. Résistance à haute température jusqu'à 2800 degrés ;
8. Longue durée de vie.

Application:

Les thermocouples peuvent fonctionner dans des plages de températures extrêmement élevées et basses, allant de -200 ℃ à 2 300 ℃. Donc,Les thermocouples ont trouvé de nombreuses applications dans les besoins de mesure d'une large plage de températures, tels que la métallurgie, les machines, l'industrie chimique et d'autres domaines industriels, ainsi que le traitement thermique, la fabrication du verre, etc.

Figure 5 CeciCapteur thermocouple de type N présente les avantages d'une bonne linéarité, d'un grand potentiel thermoélectrique, d'une sensibilité élevée, d'une bonne stabilité et uniformité, d'une forte performance anti-oxydation, d'un prix bas et n'est pas affecté par les commandes à courte portée. Il peut être utilisé dans les systèmes de post-traitement des gaz d’échappement des moteurs diesel.

Détecteur de température résistif (RTD)

Les RTD sont des capteurs de température précis fabriqués à partir d'un métal conducteur de haute pureté tel que le platine, le cuivre ou le nickel enroulé en bobine. Le changement de résistance d'un RTD est similaire à celui d'une thermistance. Le RTD à couche mince est également disponible. Ces appareils comportent une fine couche de pâte de platine déposée sur un substrat en céramique blanche. Le RTD agit un peu comme un convertisseur thermoélectrique, convertissant les changements de température en changements de tension. La relation résistance-température du platine, du cuivre ou du nickel est illustrée à la figure 6. Ils ont un coefficient de température élevé, réagissent rapidement aux changements de température, résistent à la fatigue thermique et sont facilement usinés en bobines de précision.

Les détecteurs de température résistifs ont un coefficient de température positif (PTC), mais contrairement aux thermistances, leur sortie est très linéaire, produisant des mesures de température très précises. Les RTD sont les transducteurs de température les plus précis et les plus stables. Ils sont meilleurs que les thermocouples et les thermistances. Cependant, les RTD sont également des capteurs de température à réponse plus lente et plus coûteux. Par conséquent, les RTD sont les mieux adaptés aux applications où la précision est essentielle, mais où la vitesse et le prix ne le sont pas.

Figure 7 Ceci Capteur RTD Pt200 EGT présente les caractéristiques d'une courbe caractéristique linéaire standardisée, d'une stabilité et d'une fiabilité élevées et d'un temps de réponse court dans des conditions transitoires. Il peut être utilisé pour contrôler et surveiller les systèmes DPF/GPF, surveiller les systèmes SCR des moteurs diesel lourds et protéger les composants sensibles à la température du turbocompresseur.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les produits et informations relatifs aux capteurs, veuillezContactez-nousimmédiatement et nous vous fournirons un service chaleureux !