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Les céramiques semi-conductrices thermiques NTC sont principalement des céramiques d’oxyde avec une structure de spinelle ou d’autres structures, qui ont un coefficient de température négatif, et la valeur de résistance peut être exprimée approximativement comme suit :
Dans la formule, RT et RT0 sont les valeurs de résistance à la température T et T0, respectivement, et Bn est la constante du matériau. La résistivité du grain céramique lui-même change en raison des variations de température, ce qui est déterminé par les caractéristiques du semi-conducteur.
Le cristal de titanate de baryum est une structure de type pérovskite, qui est un matériau ferroélectrique, et le titanate de baryum pur est un matériau isolant. Après l’ajout de traces d’éléments de terres rares au titanate de baryum, et après un traitement thermique approprié, la résistivité augmente fortement, de plusieurs ordres de grandeur, à proximité de la température de Curie, ce qui entraîne l’effet CTP. Cet effet est lié à la ferroélectricité du cristal de BaTiO3 et à la transition de phase du matériau à proximité de la température de Curie. La porcelaine semi-conductrice en titanate de baryum est un matériau polycristallin, et il existe des interfaces inter-grains entre les grains. Lorsque la porcelaine semi-conductrice atteint une certaine température ou tension, la limite des grains du cristal se modifie, et la résistance change brusquement.
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Trois principaux types de sondes de température sont couramment utilisés pour mesurer la température dans les applications. Il s’agit des thermocouples, des thermistances et des RTD. Tous les types fonctionnent en créant ou en modifiant un signal électrique dans un circuit contenant la sonde. Au-delà de cela, il existe des différences significatives entre eux.
Si vous rencontrez un dispositif de mesure de la température sur le terrain, le type de capteur sur lequel il repose peut ne pas être évident. Cet article présente les principales caractéristiques de chaque type de capteur et explique un test simple que vous pouvez effectuer pour déterminer si un capteur de température est un RTD, un thermocouple ou une thermistance.
Identification des thermistances et des RTD Les thermistances et les RTD comportent deux, trois ou quatre fils rouges et blancs, ou rouges et noirs. Le fil rouge est l’excitation, tandis que le noir ou le blanc est la masse.
Si la sonde a une valeur de résistance beaucoup plus élevée, il doit s’agir d’une thermistance. Toutefois, il sera plus difficile d’identifier le type de thermistance si vous ne connaissez pas la courbe résistance-température de l’élément. Comme je l’ai expliqué précédemment, il n’existe pas de norme pour les thermistances ; les lectures varient selon le fabricant.
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Symboles des circuits électriquesSymbolesLes symboles suivants indiquent les différents composants que l’on peut trouver dans un circuit électrique.ComposantsLes composants les plus courants sont les suivants : InterrupteurUn interrupteur est utilisé pour allumer (fermer) et éteindre (ouvrir) un circuit.LampeUn courant électrique chauffe le filament d’une ampoule pour qu’elle émette de la lumière. Résistance fixe Une résistance restreint ou limite le flux de courant électrique. Une résistance fixe a une résistance qui ne change pas. Résistance variable Le réglage de cette résistance modifie sa résistance. Une résistance variable est utilisée dans certains variateurs de lumière et commandes de volume. Thermistance La résistance d’une thermistance dépend de sa température. À basse température, la résistance de la thermistance est élevée. Lorsque la température augmente, la résistance diminue. Une thermistance
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Les thermistances sont un type de semi-conducteurs, ce qui signifie qu’elles ont une résistance supérieure à celle des matériaux conducteurs, mais inférieure à celle des matériaux isolants. La relation entre la température d’une thermistance et sa résistance dépend fortement des matériaux qui la composent. Le fabricant détermine généralement cette propriété avec un haut degré de précision, car il s’agit de la principale caractéristique qui intéresse les acheteurs de thermistances.
Les thermistances sont composées d’oxydes métalliques, de liants et de stabilisateurs, pressés en plaquettes, puis découpés à la taille d’une puce, laissés sous forme de disque ou transformés en une autre forme. Le rapport précis des matériaux composites régit leur “courbe” de résistance/température. Les fabricants contrôlent généralement ce rapport avec une grande précision, car il détermine le fonctionnement de la thermistance.
Les thermistances, dérivées du terme “résistances thermosensibles”, sont un capteur très précis et économique pour mesurer la température. Disponibles en deux types, NTC (coefficient de température négatif) et PTC (coefficient de température positif), c’est la thermistance NTC qui est couramment utilisée pour mesurer la température.