Sondes de température : Capteur à résistance RTD, que faut-il savoir ?

Capteur de température à résistance RTD (Pt100) synonyme de stabilité et robustesse

[caption id="attachment_1820" align="aligncenter" width="400"] Sonde de température PT100.[/caption]

La méthode consistant à utiliser les résistances pour mesurer la température a vu le jour au 19eme siècle. Cependant, elle ne se généralise dans les process industriels qu'au début du 20eme siècle. Ce type de capteur devient unique pour les process industriels en raison de ses conditions de grande stabilité mécanique et thermique. Mais aussi de son faible taux de déviation dû au vieillissement, de sa résistance à la contamination et de sa longue durée de vie. Grâce à ces caractéristiques, cette technologie est un standard international pour la mesure de la température dans des plages allant de -270°C à 660°C.

Ce type de capteur utilise le principe de la variation de la résistance électrique en fonction de la température. Les matériaux les plus utilisés pour la fabrication de ce type de capteur sont : le platine, le cuivre ou le nickel. Des métaux qui présentent les caractéristiques suivantes :

- Résistivité élevée, permettant ainsi une meilleure sensibilité du capteur
- Un coefficient élevé de variation de la résistance en fonction de la température
- Rigidité et ductilité pour être transformés en filaments de 0,007 mm

Le nickel perd ses propriétés, ainsi que ses caractéristiques au-dessus de 300ºC. En comparaison avec le cuivre, il peut s'oxyder à des températures supérieures à 310°C.
Le capteur platine se compose d'un platine et d'un filament métallique, afin d'atteindre les spécifications standards des normes CEI. Aujourd'hui, la précision et la stabilité des RTD industriels convergent vers celles qu’on trouve chez les capteurs de laboratoire.

Deux types de capteur de température à résistance RTD

Il existe essentiellement deux types de sondes résistives : CTP (Coefficient de Température Positive) et CTN (Coefficient de Température Négative).

Parmi les RTD de type CTP, les thermorésistances Pt100 sont les plus utilisées dans l'industrie. Ceci en raison de leur grande stabilité, de leur large gamme d'utilisation et de leur haute précision. Un facteur important dans une sonde Pt100 est sa répétabilité. Le temps de réponse est important dans les applications où la température du milieu dans lequel la mesure est effectuée est exposée à des changements soudains. La sonde Pt100 offre un moins bon temps de réponse qu’un thermocouple par exemple. La différence entre les différentes sondes réside dans leur valeur ohmique, variation de la valeur résistive avec la température.

Par exemple, la sonde Pt100 à 0ºC aura une résistance de 100Ω, à 100ºC cette résistance sera de 138,51Ω. Ce type de capteur est divisé en plusieurs classes de précision : B, A, 1/3, 1/5, 1/10 selon CEI 60751: 2008.

Thermocouple vs Pt100 vs CTN

Ci-après un tableau non exhaustif qui résume les avantages et inconvénients des thermocouples vs RTD vs CTN.