Prérequis, Conseils+ et cours Connexes

CTP : animation illustratrice

L'animation ci-contre représente l'évolution de la résistance d'un matériauLa majorité des matériaux, dont les filaments d'ampoules en tungstène, offrent une résistance qui augmente avec la température (CTP). en fonction de la température à laquelle il est soumis, soit du fait de son environnement, soit à cause de l'intensité du courant électrique qui le traverse...

Cette particularité est utilisée pour effectuer des mesures de températures dont l'exemple le plus connu industriellement est la sonde PT100. L'inconvénient majeur est la linéarité imparfaite de cette évolution et la nécessite de prendre en compte les résistances dues au circuitEst compensée dans les installations par des câblages en 3 ou 4 fils, sera abordé....

---

Enfin il existe de très économiques, et moins précis, composants nommés C.T.N.Couramment appelés CTN, ils équipent tous les thermostats de convecteurs électriques... La valeur constructeur (Ex : CTN 10 kΩ) est donnée pour une température ambiante de 25°C.
: Coefficient de Température Négatif. CTN: Résistance et Température évoluent cette fois en inverse, de manière encore moins linéaire que la PT100 qui est une CTP constituée de platine : pour sa stabilité...
Ces composants sont de très loin les plus usités lorsque les besoins en précision ne sont pas primordiaux. Une astuce permet des les linéariser sur une plage donnée en connectant en parallèle une résistance R (appelée R//) et en série une résistance R série = 1 / 2 de R //. R // vaudra R de la CTN à la valeur médiane de température souhaitée.

Exemple :
Pour une plage de mesure de 10°C à 60°C, la valeur médiane est de 35°C :

[(maxi - mini) (plage) + mini (talon) )] / 2

Donc ici : [(60 – 10) + 10] / 2 = 35°C. Si la CTN offre 8 kΩ à 35°C, on choisira 4 kΩ en // et 2 kΩ en série...
Schéma de linéarisation

L'illustration ci-dessous nous révèle 2 circuits :

1. En noir gras le circuit alimenté par le générateur de courantGénérateur d'intensité ou prévoir une alimentation capable de travailler en court-circuit dans la mesure où la résistance à mesurer est faible
   Le montage 4 fils ne se justifie que pour des résistances faibles (inférieures à 20 Ω) ou de grandes distances
   Ou pour de la grande précision : sonde PT100
   
2. En gris fin, le circuit de mesure avec le voltmètre.

Pourquoi ne pas mesurer la tension U directement sur le générateur d'intensité et économiser ainsi 2 fils ?
La résistance des fils acheminant le puissance ne doit pas être négligée, si R à mesurer vaut 1 Ω ; R fil peut engendrer 10% d'erreur (≃ 0.1 Ω par mètre pour du 0.75 mm²)
Par contre la boucle du voltmètre n’achemine quasiment aucune intensitéLa résistance des multimètres en position voltmètre est standardisée à 10 MΩ ; ce quel que soit le calibre et le type de tension (Continue ou alternative). Ainsi pour connaître R à mesurer on applique : R = U / I ; tout simplement !

Notez que même au niveau du raccordement des 4 fils il convient d'être prudent !
La photo ci-dessous représente un shuntRésistance très faible pour mesurer une intensité via la loi d'Ohm.
Ex : 0.001 Ω (1 mΩ) pour mesurer des centaines d'Ampères avec un voltmètre sur le calibre 200 mV : 1 mV = 1 A ; 150 mV = 150 A (150 mV / 0.001 Ω = 150 A) : notez la position des vis de raccordementLes fils de mesure au plus près de l'élément à contrôler et surtout pas au même endroit que la puissance pour ne pas fausser la mesure à cause des résistances de serrage et de contact !
Les fils noirs : la puissance, les blancs : la boucle de mesure du voltmètre... !

---

Une variante, la PT100 : 3 fils

NB : Il existe une variante à 3 fils, dans ce cas la chute de tension dans un fils est mesurée et multipliée par 2 avant d'être soustraite tel que ci-dessous :

R sonde = [U - (2 × u)] / I
Variante la plus utilisée car plus économique (3 fils au lieu de 4), elle impose que les fils soient identiques ce qui est le cas lors de l'utilisation d'un câble !