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Thermodynamique.
Transformation de l'énergie

Que sont les capteurs de température ? Fonction et types

Que sont les capteurs de température ? Fonction et types

Un capteur de température est un appareil qui convertit généralement une valeur de température en un signal électrique lisible. Elle est aussi souvent appelée sonde de température ou thermocapteur.

Des capteurs de température sont utilisés dans les lieux et dans les appareils où la température doit être mesurée, afin de surveiller ou éventuellement de réguler ultérieurement cette température.

A quoi sert un capteur de température ?

Voici quelques exemples d'utilisation de capteurs thermiques :

  • Contrôle d'un système d'eau chaude solaire.

  • Contrôle de la température des panneaux photovoltaïques pour améliorer les performances.

  • Stockage et préparation des aliments, réfrigérateurs et congélateurs, et four.

  • Utilisations médicales : contrôle de la température corporelle, fabrication de médicaments, etc.

  • Procédés industriels, notamment ceux impliquant des procédés thermodynamiques.

  • Régulation des climatiseurs, du chauffage et de la ventilation.

  • Moteurs thermiques : des capteurs de température permettent de surveiller la température du liquide de refroidissement et la température des gaz d'échappement. Les mesures sont envoyées à l'unité de contrôle pour une meilleure performance du moteur.

Quels types de capteurs de température existe-t-il ?

Il existe de nombreux types de capteurs de température. Cependant, les capteurs les plus courants sont les suivants :

  • Thermocouples. Les thermocouples fonctionnent par un courant électrique entre deux métaux différents réunis qui se comportent différemment aux changements de température.

  • Thermomètre à résistance. Dans ce type de capteurs de température, on utilise des résistances dont la conductivité varie en fonction de la température. Cette variation permet de connaître la température du matériau.

  • Capteurs électroniques. Ils fonctionnent grâce à des dispositifs électroniques qui génèrent un courant ou un signal en fonction de la température.

Les capteurs de température ont l'apparence ou les variantes de construction suivantes adaptées à votre tâche spécifique et à votre lieu d'installation. en ce sens, nous avons les types suivants :

  • Capteurs à immersion : la mesure s'effectue directement dans le milieu à mesurer (eau, huile, gaz, air...).

  • Capteurs à câble : ils utilisent un élément de mesure généralement enfermé dans une gaine métallique à l'extrémité d'un câble.

  • Capteurs d'application : par mesure de température dérivée indirectement en dehors d'une application.

  • Les sondes de température de tuyau à clipser offrent une mesure indirecte de la température d'un milieu (l'eau). Ils ont l'avantage d'être montés à l'extérieur d'un tuyau et d'économiser des coûts. Ils sont très faciles à installer.

Qu'est-ce qu'un thermomètre à résistance ?

Le thermomètre à résistance (thermomètre à résistance ou capteurs RTD) est un capteur de température qui exploite la variation de la résistivité de certains matériaux avec le changement de température. En particulier, pour les métaux, il existe une relation linéaire qui relie l'amplitude physique de la résistivité d'un fil à la température. Lorsque la température augmente, la longueur du fil de résistance augmente légèrement.

Il existe des types de thermomètres à résistance capables de mesurer des températures sur une large plage de température et surtout d'avoir une excellente linéarité.

Le TCR d'un tel capteur indique le changement moyen par degré centigrade de la valeur de résistance. La plage de mesure est comprise entre 0 et 100 degrés Celsius. TCR signifie coefficient de température de résistance.

Qu'est-ce qu'un thermocouple ?

Le thermocouple est un capteur de température basé sur l'effet Seebeck. L'effet Seebeck est un effet thermoélectrique par lequel, dans un circuit formé de conducteurs métalliques ou de semi-conducteurs, une différence de température génère de l' électricité.

Exemple de capteur de température de type thermocoupleIls peuvent mesurer dans une plage de température plus élevée que les capteurs RTD.

Les trois types de thermocouples les plus courants sont les étalonnages de type J, K et T. Le plus populaire est le thermocouple de type K en raison de sa large plage de températures et de son faible coût. Cependant, la principale limitation est la précision ; en effet, des erreurs systématiques de moins d'un degré Celsius sont difficiles à obtenir.

En termes simples, le thermocouple est composé de deux conducteurs en matériau connu qui se rencontrent en un point appelé "jonction chaude". Près de ce point, la mesure est effectuée. Les deux autres extrémités sont reliées à un bornier appelé "jonction froide", qui est relié à l'outil de test directement ou par une rallonge.

Qu'est-ce que le capteur de température du liquide de refroidissement du moteur?

Le capteur ECT surveille la température du liquide de refroidissement du moteur et informe l'utilisateur de ses variations. Sa fonction principale est d'empêcher le moteur de devenir trop chaud et de mieux fonctionner. 

En fonction de la température du liquide de refroidissement, le calculateur du véhicule ajuste la quantité de carburant à injecter et décide de brancher ou de débrancher le ventilateur du radiateur.

Si le moteur est froid, une quantité supplémentaire d'essence doit être injectée pour contrer les pertes de condensation.

Si le capteur détecte que la température dépasse une certaine plage de température, le ventilateur du radiateur sera activé. Sa fonction est d'éviter que le moteur ne chauffe trop.

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Date de publication : 11 juin 2021
Dernier examen : 26 juillet 2021