Différences entre versions de « Senseur Thermocouple »

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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'[http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Seebeck effet Seebeck] (wikipedia) est petite mais mesurable... cette tension s'accroit avec la température.
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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.
  
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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!}}
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Unlike semiconductor temperature sensors such as the TMP36 , thermocouples have no electronics inside them, they are simply made by welding together two metal wires. Because of a physical effect of two joined metals, there is a slight but measurable voltage across the wires that increases with temperature. The type of metals used affect the voltage range, cost and sensitivity, which is why we have a few different kinds of thermocouples. The main improvement of using a thermocouple over a semiconductor sensor or thermistor is that the temperature range is very much increased. For example, the TMP36 can go from -50 to 150°C, after that the chip itself can be damaged. Common thermocouples on the other hand, can go from -200°C to 1350°C (K type) and there are ones that can go above 2300°C!}}
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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.
  
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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).  
  
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Thermocouples are often used in HVAC systems, heaters and boilers, kilns, etc. There are a few different kinds but this tutorial will discuss K type, which are very common and easier to interface with.
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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.
  
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One difficulty in using them is that the voltage to be measured is very small, with changes of about 50 uV per °C (a uV is 1/1000000 Volts). While it is possible to read these voltages using a clean power supply and nice op-amps, there are other complications such as a non-linear response (its not always 50uV/°C) and cold-temperature compensation (the effect measured is only a differential and there must be a reference, just as ground is a reference for voltage). For that reason, we suggest only using an interface chip that will do the heavy lifting for you, allow you to easily integrate the sensor without as much pain. In this tutorial we will use a MAX6675 K-thermocouple interface chip which doesn't even require an ADC, spitting out a nice digital data signal of the temperature.
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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 ==
 
== Informations techniques ==
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Voici quelques informations relatives au thermocouple de type-K
 
Voici quelques informations relatives au thermocouple de type-K
  
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* Size: 24 gauge, 1 meter long (you can cut it down if desired)
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* Taille: gauge 24 (épaisseur 2.18mm), longueur 1 mètre (vous pouvez la raccourcir si nécessaire)
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* Price: une dizaine d'euro - [http://mchobby.be/PrestaShop/product.php?id_product=301 disponible chez MCHobby].
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* Prix: une dizaine d'euro - {{pl|301|disponible chez MCHobby}}.
 
* Gamme de température: -100°C à 500°C (au delà de cette température, la fibre de verre sera endommagée).
 
* 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
 
* Tension de sortie: -6 à +20mV
 
* Précision: +-2°C
 
* Précision: +-2°C
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* [http://mchobby.be/PrestaShop/product.php?id_product=302 '''Nécessite un amplificateur''' tel que le MAX31855]
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* {{pl|302|'''Nécessite un amplificateur''' tel que le MAX31855}}
 
* Interface: MAX6675 (''interrompu''), ou MAX31855 (numérique), ou AD595 (analogique)
 
* Interface: MAX6675 (''interrompu''), ou MAX31855 (numérique), ou AD595 (analogique)
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* [http://mchobby.be/data-files/datasheet/kthermotable.pdf Fiche technique du Thermocouple Type-K] (pdf)
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* [http://df.mchobby.be/datasheet/kthermotable.pdf Fiche technique du Thermocouple Type-K] (pdf)
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* [http://mchobby.be/data-files/datasheet/MAX31855.pdf Fiche technique du MAX31855] (pdf)
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* [http://df.mchobby.be/datasheet/MAX31855.pdf Fiche technique du MAX31855] (pdf)
  
 
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Version actuelle datée du 16 janvier 2014 à 20:53


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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!

Thermocouple-01.jpg
Crédit: AdaFruit Industries www.adafruit.com

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

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

Toute référence, mention ou extrait de cette traduction doit être explicitement accompagné du texte suivant : «  Traduction par MCHobby (www.MCHobby.be) - Vente de kit et composants » avec un lien vers la source (donc cette page) et ce quelque soit le média utilisé.

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