Les capteurs de température - publié le 12/05/2014

Résumé du document

Un capteur est un instrument qui sert à transformer une grandeur physique en une grandeur normée, qui sera ensuite interprétée par un contrôle de commande. Il possède plusieurs caractéristiques, qui sont :
- Etendue de mesure;
- Résolution, c'est-à-dire la plus petite variation de grandeur mesurable;
- Sensibilité, c'est-à-dire la variation du signal de sortie par rapport au signal d'entrée;
- Précision;
- Rapidité, son temps de réaction;
- Linéaire, c'est-à-dire l'écart de sensibilité sur l'étendue de mesure.

Extraits

[...] Ces différentes caractéristiques vont donc avoir un effet sur la qualité du capteur, et sur son aptitude à donner un résultat fiable et proche de la réalité. Certaines grandeurs physiques ont également une influence sur la réponse du capteur. En effet une simple variation de température, de pression, de vibration, d'humidité, de champ magnétique ou de tension d'alimentation peut dérégler le capteur (modifications des caractéristiques dimensionnelles, mécaniques et électriques ; dégradation de l'isolation électriques, ) C'est donc pour cela que différentes erreurs vont se présenter sur la réponse fournie par le capteur et donc entrainer des résultats pas forcément fiables. [...]

[...] Il en découle ainsi une loi de variation de résistance des métaux : = R0(1 + aT +bT2 + cT 3 + ) Avec T la température du fil en R0 la résistance du fil à (ex : 100 Ohm pour une Pt100). a b et c sont des coefficient propre à chaque métal. La mesure de la tension aux bornes de la résistance donne ainsi la température. Les métaux les plus utilisé sont le platine, le cuivre, le tungstène et le nickel car ils offrent une réponse quasi-linéaire, et ainsi plus fidèle. [...]

[...] JUNG TIPE Les capteurs de température Afin de pouvoir vérifier les théories physiques, il est nécessaire de comparer les résultats attendus à la réalité. Nous avons donc besoin d'outils nous permettant de relier un phénomène à une grandeur exploitable : ce sont les capteurs. Mais ces instruments ont leurs limites, et il est parfois nécessaire d'adapter un système pour pouvoir l'étudier. Comme l'a dit Galilée : "Mesure ce qui est mesurable, et rend mesurable ce qui ne peut être mesuré". [...]

[...] Nous avons donc un modèle que nous pourrions adapter à tout capteur dont nous connaîtrions les caractéristiques. Merci à M. Jung de nous avoir accompagné lors de ce TIPE. Page 4 TIPE Les capteurs de température REFERENCES Capteurs : Principes et utilisations, par F. Baudouin et M. Lavabre Les capteurs en instrumentation industrielle, par Georges Asch Dossier n°53 Chauvin-Arnoux : Le point sur la régulation de température des process. [...]

[...] Métal Caractéristiques Étendue de mesure Platine Précis, stable, durable -200 - 600 Page 3 TIPE Les capteurs de température III) APPLICATION : RÉGULATION NUMERIQUE DE TEMPERATURE Présentation Pour ce TIPE, nous allons essayer de mettre en place une régulation numérique de température, à l'aide d'un calculateur, d'un régulateur, de deux convertisseurs Numérique/Analogique et Analogique/Numérique, un four chauffé par une résistance de puissance et son circuit de commande. On suppose que la commande s'effectue en tension et que la variation de température varie linéairement avec U (en régime permanent). Un capteur de température donne une information en tension S. Dans un premier temps, nous réaliserons l'identification de la fonction de transfert en boucle ouverte grâce à la réponse indicielle obtenue en boucle ouverte. Nous essaierons ensuite d'obtenir une réponse indicielle en boucle fermée (avec une régulation ainsi qu'une réponse pile en boucle fermée (avec une régulation PI). [...]