Senseur Thermocouple

Introduction

Un thermocouple est une sorte de senseur de température.

Au contraire des senseurs de température à semiconducteur comme le TMP36, le thermocouple n'a aucune électronique à l'intérieur, il s'agit de deux fils de métal fondu ensemble en une petite boule.

Grâce a un effet physique présent entre les deux métal joint, il existe une toute petite tension entre les deux fils. Cette tension issue de l'effet Seebeck (wikipedia) est petite mais mesurable... cette tension s'accroit avec la température.

Les types de métal utilisés affectent la gamme de tension produite, le coût et la sensibilité. C'est pour ces raisons qu'il existe beaucoup de sorte de thermocouple. Le principal avantage de l'utilisation d'un thermocouple par rapport à un senseur à semiconducteur ou thermistance est la gamme de température mesurable nettement plus grande.

Par exemple, le TMP36 peut aller de -50 à 150°C, au dela le circuit intégré est endommagé. D'un autre côté, les thermocouples peuvent aller de -200°C à 1350°C (type K) et il en existe capable d'aller au delà de 2300°C!

Les thermocouples sont souvent utilisé dans les systèmes HVAC (climatisation), chauffage, boilers, fours, etc. Il en existe de différents types mais ce tutoriel s'attarde sur le type K... qui est très commun et plus facile à interfacer.

Une difficulté inhérente à l'usage des thermocouple réside dans la très petite tension à mesurer, qui change d'environ 50 µV par °C (un µV est 1/1.000.000 Volts). Même s'il est possible ces tensions en utilisant une alimentation bien filtrée et un bon ampli-opérationnel, il y a d'autres complications tels qu'une réponse non-linéaire (ce n'est pas toujours 50µV/°C) et la compensation de la jonction froide (l'effet mesuré est différentiel et il doit y avoir une référence, tout comme la masse/GND est une référence de tension).

C'est pour cette raison que nous suggérons de toujours utiliser un circuit d’interfaçage qui effectuera les tâches compliquées à votre place et permettra d'intégrer ce senseur sans trop de difficulté dans vos projets.

Dans ce tutoriel nous allons utiliser une interface à base du circuit MAX6675 pour thermocouple-K (ou MAX31855), même pas besoin d'un convertisseur ADC (analogique vers digital), produisant un beau signal digital avec les données de température.

Informations techniques

Voici quelques informations relatives au thermocouple de type-K

• Taille: gauge 24 (épaisseur 2.18mm), longueur 1 mètre (vous pouvez la raccourcir si nécessaire)
• Prix: une dizaine d'euro - disponible chez MCHobby.
• Gamme de température: -100°C à 500°C (au delà de cette température, la fibre de verre sera endommagée).
• Tension de sortie: -6 à +20mV
• Précision: +-2°C
• Nécessite un amplificateur tel que le MAX31855
• Interface: MAX6675 (interrompu), ou MAX31855 (numérique), ou AD595 (analogique)
• Fiche technique du Thermocouple Type-K (pdf)
• Fiche technique du MAX31855 (pdf)

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Source: Thermocouple

Tutoriel créé par LadyAda pour AdaFruit Industries.

Traduit par Meurisse D. pour MCHobby.be

Traduit avec l'autorisation d'AdaFruit Industries - Translated with the permission from Adafruit Industries - www.adafruit.com

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