Les thermocouples sont des sondes de température de basse-impédance qui produisent des forces électromotrices (milliVolt) qui correspondent à des courbes de température qui sont particulières et uniques pour chaque calibration de thermocouple. La force électromotrice est produite à cause des gradients de température se trouvant sur le long des conducteurs et non pas juste à la jonction. Ce phénomène est expliqué dans les trois théories scientifiques suivantes : l’effet Seebeck, l’effet Peltier et l’effet Thompson.
Trois lois expliquent le phénomène de la thermo-électricité :
1) La Loi des métaux intermédiaires.
Les forces électromotrices d’un circuit s’additionnent à moins que le circuit lui-même soit à une température uniforme.
2) La Loi des métaux homogènes.
Une force éléctromotrice ne peut être créée dans un circuit constitué d’un seul conducteur simple et homogène.
3) La loi des températures intermédiaires.
Si deux métaux homogènes différents produisent une force électromotrice thermique de X, cette force demeurera inchangée même si un troisième matériel est introduit dans le circuit et si les deux extrémités de ce troisième matériel sont à la même température.
Le signal de milliVolt produit par un thermocouple est un signal de très, très bas niveau. Ainsi, la transmission de ce signal sur une longue distance peut être difficile à cause des « bruits » étrangers pouvant être introduits dans le système. Ces “bruits” peuvent causer des erreurs dans le signal de milliVolt. Un fil d’extension de thermocouple torsadé et blindé devrait être employé dans les secteurs où le « bruit » est excessif pour aider à éliminer le problème.
Le fil d’extension de thermocouple doit être de la même calibration (même alliages métalliques) que le thermocouple lui-même. Ce fil d’extension transmet le signal du thermocouple à l’instrument, et si les conducteurs sont des métaux homogènes, il ne produira pas de forces électromotrices même s’il trouve sur son chemin des gradients de la température.
L’intensité de la sortie en milliVolt d’un thermocouple dépend de la différence de la température entre la jonction de mesure et la jonction de référence. La jonction de référence (ou jonction froide) est l’endroit ou le thermocouple est branché. Lorsque la jonction de mesure (jonction chaude) est à une température donnée, la température à laquelle l’instrument de mesure est exposé doit être compensée. Ceci est accompli par un circuit appelé « compensation de jonction froide. » La température de la jonction froide est mesurée et calculée par l’instrument de mesure qui indiquera par la suite la valeur précise de la température de la jonction chaude.
L’optimisation du choix d’un thermocouple et de ses composantes dans un système thermique est indéniablement basée sur un certain nombre de variables ou de facteurs reliés à l’application. L’échelle de température, la précision requise, la résistance aux conditions atmosphériques et la pression sont toutes des variables qui doivent être prises en considération.
L’information technique suivante doit servir seulement de guide pour le choix de votre thermocouple.
Les thermocouples sont des sondes de température de basse-impédance qui produisent des forces électromotrices (milliVolt) qui correspondent à des courbes de température qui sont particulières et uniques pour chaque calibration de thermocouple. La force électromotrice est produite à cause des gradients de température se trouvant sur le long des conducteurs et non pas juste à la jonction. Ce phénomène est expliqué dans les trois théories scientifiques suivantes : l’effet Seebeck, l’effet Peltier et l’effet Thompson.
Trois lois expliquent le phénomène de la thermo-électricité :
1) La Loi des métaux intermédiaires.
Les forces électromotrices d’un circuit s’additionnent à moins que le circuit lui-même soit à une température uniforme.
2) La Loi des métaux homogènes.
Une force éléctromotrice ne peut être créée dans un circuit constitué d’un seul conducteur simple et homogène.
3) La loi des températures intermédiaires.
Si deux métaux homogènes différents produisent une force électromotrice thermique de X, cette force demeurera inchangée même si un troisième matériel est introduit dans le circuit et si les deux extrémités de ce troisième matériel sont à la même température.
Le signal de milliVolt produit par un thermocouple est un signal de très, très bas niveau. Ainsi, la transmission de ce signal sur une longue distance peut être difficile à cause des « bruits » étrangers pouvant être introduits dans le système. Ces “bruits” peuvent causer des erreurs dans le signal de milliVolt. Un fil d’extension de thermocouple torsadé et blindé devrait être employé dans les secteurs où le « bruit » est excessif pour aider à éliminer le problème.
Le fil d’extension de thermocouple doit être de la même calibration (même alliages métalliques) que le thermocouple lui-même. Ce fil d’extension transmet le signal du thermocouple à l’instrument, et si les conducteurs sont des métaux homogènes, il ne produira pas de forces électromotrices même s’il trouve sur son chemin des gradients de la température.
L’intensité de la sortie en milliVolt d’un thermocouple dépend de la différence de la température entre la jonction de mesure et la jonction de référence. La jonction de référence (ou jonction froide) est l’endroit ou le thermocouple est branché. Lorsque la jonction de mesure (jonction chaude) est à une température donnée, la température à laquelle l’instrument de mesure est exposé doit être compensée. Ceci est accompli par un circuit appelé « compensation de jonction froide. » La température de la jonction froide est mesurée et calculée par l’instrument de mesure qui indiquera par la suite la valeur précise de la température de la jonction chaude.
L’optimisation du choix d’un thermocouple et de ses composantes dans un système thermique est indéniablement basée sur un certain nombre de variables ou de facteurs reliés à l’application. L’échelle de température, la précision requise, la résistance aux conditions atmosphériques et la pression sont toutes des variables qui doivent être prises en considération.
L’information technique suivante doit servir seulement de guide pour le choix de votre thermocouple.
