Temperature

Thermomètres à thermistance

Une thermistance est un agglomérat d'oxydes métalliques frittés, c'est-à-dire rendus compacts par haute pression exercée à température élevée, de l'ordre de 150 bars et 1000 °C. La composition d'une thermistance peut-être, par exemple :

La résistance électrique d'une thermistance est très sensible à l'action de la température. Il existe deux types de thermistance, les CTN à coefficient de température négatif, et les CTP à coefficient de température positif. La loi de variation est de la forme :

a et b sont deux paramètres de la thermistance.

La comparaison des variations de résistivité d'un fil de platine et d'une thermistance est faite sur la figure ci-après. On constate que non seulement les variations sont de sens opposé, mais aussi que la variation de la résistivité est beaucoup plus importante pour une thermistance que pour un fil métallique : pour un même écart de température, la variation du courant à travers une thermistance est très supérieure à celle qui traverse une sonde classique. Donc la mesure est plus sensible ; pour une sonde métallique, on a une variation de 0,3 à 0,4 % par degré, alors que la variation est, en valeur absolue, de 2 à 5 % pour une thermistance.

Comparaison, de la résistance en fonction de la température pour
une thermistance de type CTP BH et une sonde platine Pt100.

 

Un second avantage des thermistances est leur faible encombrement. On les fabrique sous forme de petits cylindres (d = 1 à 12 mm, L = 5 à 50 mm) de disques, de perles. Des disques de 5 mm de diamètre sur 3 mm d'épaisseur peuvent avoir une résistance qui varie entre 5 k à 0 c et 10 à 300 c. Des bâtonnets de 3,2 mm de diamètre et de 11 mm de longueur ont une résistance qui varie entre 50 k à 20 c et 80 à 500 c. La variation de résistance des thermistances dépend des matériaux utilisés. Leur domaine d'utilisation va de -80 à +700 C avec une précision de 1/10ème à un demi degré. Les thermistances ne présentent pas le phénomène de polarisation et peuvent être traversées indifféremment par un courant continu ou alternatif.

L'emploi des thermistances a donc des avantages de sensibilité et de faible encombrement, mais la loi de variation de la résistance en fonction de la température n'est pas linéaire.

Influence du courant de mesure

La recherche d'une bonne sensibilité de mesure conduit à faire traverser la résistance thermométrique par un courant relativement important.

Cependant, celui-ci risque alors de provoquer par effet Joule un échauffement du capteur qui peut cesser d'être négligeable et qui en tous cas doit pouvoir être estimé et minimisé : c'est pourquoi les courants de mesure sont généralement de l'ordre du mA et rarement supérieurs à 10 mA.

La mesure des très basses températures ne se fera pas à l'aide d'un thermomètre à résistance ou thermistance.

Capturé par MemoWeb à partir de http://perso.club-internet.fr/gatt/BTSCIRA/cours/temps/temps10.htm le 16/03/00