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Auteur(s)
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Thierry VIGNERON : Ingénieur de l’École centrale de Lyon - Directeur de Pyro-Contrôle Chauvin Arnoux
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Lire l’articleINTRODUCTION
Une canne pyrométrique est un capteur de forme cylindrique destiné à la mesure de la température ; elle fournit un signal (résistance ou tension) dépendant de la température.
Sa fonction est d’assurer la protection mécanique et chimique de l’organe sensible (thermomètre à résistance ou couple thermoélectrique). Mais elle pose de délicats problèmes de choix des matériaux et de leurs dimensions, afin d’augmenter le moins possible le temps de réponse.
Nous commençons cet exposé par les paramètres devant être pris en compte dans l’expression du besoin des utilisateurs et ensuite nous détaillons les solutions concrètes apportées actuellement dans l’état de l’art de cette technologie.
Certains paragraphes de ce document ont été repris de l’ancienne édition du présent article, rédigée par Herbert VANVOR, dans la mesure où aucune évolution technologique ou nouvelle norme parue n’ont imposé de remettre à jour les informations correspondantes.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1986 par Herbert VANVOR
- Version courante de sept. 2007 par Thierry VIGNERON
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2. Constitution
La figure 1 montre les éléments principaux d’un capteur de température.Un capteur de température est constitué d’un élément sensible, qui, selon les capteurs employés, peut être une résistance thermométrique ou un couple thermoélectrique, une protection isolant les conducteurs, une gaine de protection extérieure et un élément de raccordement. Le capteur est raccordé à l’instrumentation par un câble.
2.1 Éléments sensibles à résistance
La variation de la résistance électrique est traduite en température en utilisant une relation analytique connue.
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Résistances à fil de platine
Ces résistances sont décrites dans l’article [1] de ce traité. La relation entre la résistance et la température, ainsi que les tolérances sont définies dans les normes européennes CEI 751.On distingue deux technologies.
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Résistance à fil de platine enroulé sur support isolant : ce support est dans la plupart des cas un corps céramique, mais il existe des supports en verre. Les domaines d’utilisation vont jusqu’à 450 C, exceptionnellement jusqu’à 850 C. Ces éléments sensibles sont utilisés pour leur grande exactitude et leur grande stabilité.
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Dépôt sur un substrat céramique d’un film de platine : les domaines d’utilisation vont jusqu’à 450 C. Ces résistances ont une stabilité moindre par rapport aux éléments traditionnels à enroulement, mais elles ont une excellente tenue à la vibration, un temps de réponse plus court, et un coût plus faible.
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Autres résistances utilisées
D’autre matériaux disposent de lois caractéristiques de la température : cuivre et nickel (de moins en moins fréquents) (voir [1]).
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Thermistances
Les résistances en matériaux semi-conducteurs ont un coefficient de température élevé. Le carbone par exemple est utilisé en applications cryogéniques. L’article [2] des Techniques de l’Ingénieur décrit leurs propriétés métrologiques.
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Raccordement des éléments sensibles à résistance
Les...
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