Qu'est-ce qu'un thermostat ?
Les régulateurs de température portent différents noms, tels que commutateurs de contrôle de température, protecteurs de température et régulateurs de température. Selon leur principe de fonctionnement, on distingue les thermostats à saut, les thermostats à liquide, les thermostats à pression et les thermostats électroniques. Dans les équipements de contrôle industriel modernes, le thermostat numérique est le plus répandu. Selon leur structure, les régulateurs de température se divisent en régulateurs de température intégrés et régulateurs de température modulaires.
Que sont ces thermomètres ?
L'élément de mesure de température est un composant qui convertit le signal thermique en signal électrique et est généralement installé dans la partie de l'objet contrôlé afin de surveiller sa température. Dans le domaine du contrôle industriel, les thermomètres couramment utilisés comprennent les thermocouples, les résistances thermiques, les thermistances et les capteurs sans contact. Les trois premiers sont des thermomètres à contact.
1. Thermocouple
Le principe de mesure de température des thermocouples repose sur l'effet Seebeck (effet thermoélectrique). Lorsque deux métaux de nature différente (généralement des conducteurs ou des semi-conducteurs, comme le platine-rhodium, le nickel-chrome-nickel-silicium, etc.) forment une boucle fermée et que des températures différentes sont appliquées à leurs extrémités, une force électromotrice est générée entre les deux métaux. Cette boucle est appelée « thermocouple », les deux métaux constituent une « électrode thermique » et la force électromotrice résultante est appelée « force thermoélectrique ». Les thermocouples se caractérisent par une large plage de températures de mesure, une réponse thermique rapide et une forte résistance aux vibrations.
2. Résistance thermique
La résistance thermique est un composant qui convertit un signal de température en un signal électrique. Son principe de fonctionnement repose principalement sur la variation de la résistance des métaux en fonction de la température. Plus précisément, les résistances thermiques exploitent cette propriété des métaux pour mesurer la température.
En contrôle industriel, les résistances thermiques les plus couramment utilisées sont celles en platine, en cuivre et en nickel. La résistance en platine est la plus répandue. Elle se caractérise par une bonne linéarité de sa réponse en température, une grande stabilité et une haute précision dans la plage de températures ambiantes. C'est pourquoi, dans les environnements d'application à température modérée, sans vibrations et exigeant une haute précision, on privilégie généralement la résistance en platine.
3. Thermistance
Une thermistance est un composant qui convertit un signal de température en un signal électrique. Son principe de fonctionnement repose principalement sur la variation de la résistance d'un semi-conducteur en fonction de la température. Plus précisément, les thermistances exploitent cette propriété des semi-conducteurs pour mesurer la température. Contrairement à la résistance thermique, la résistance d'une thermistance varie considérablement avec la température, ce qui limite sa plage de mesure (de -50 °C à 350 °C).
Les thermistances se divisent en deux catégories : les thermistances NTC et les thermistances PTC. Les thermistances NTC présentent un coefficient de température négatif ; leur résistance diminue lorsque la température augmente. Les thermistances PTC, quant à elles, possèdent un coefficient de température positif ; leur résistance augmente donc avec la température. Grâce à leurs caractéristiques de résistance spécifiques, les thermistances trouvent de nombreuses applications dans la détection de température, le contrôle automatique, les dispositifs électroniques et d’autres domaines.
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