Introduction à la mesure de température

Capteurs de mesure de température thermocouples
Les thermocouples se composent essentiellement de deux bandes ou fils composés de métaux différents et joints à une extrémité. Les changements de température à cette jointure induisent un changement dans la force électromotrice (emf) entre les autres extrémités. Comme la température monte, cette sortie emf du thermocouple augmente, bien que pas forcément de façon linéaire.

Appareils de température résistifs (RTD)
Les appareils de température résistifs se basent sur le fait que la résistance électrique d’un matériau change lorsque sa température change. Deux types principaux d’appareils sont les appareils métalliques (communément appelés RTD) et les thermistances. Comme leur nom l’indique, les RTD s’appuient sur l’évolution de la résistance dans un métal, cette résistance augmentant plus ou moins linéairement avec la température. Les thermistances sont basées sur l’évolution de la résistance d’un semi-conducteur en céramique; la résistance diminue de façon non linéaire avec l’élévation de la température.

Appareils de mesure de température par infrarouge
Les capteurs à infrarouge sont des appareils sans contact. Ils déduisent la température en mesurant le rayonnement thermique émis par un matériau.

Appareils de mesure de température bimétalliques
Les appareils bimétalliques tirent parti de la différence de dilatation thermique entre les différents métaux. Des bandes de deux métaux sont collées ensemble. Lorsqu’il est chauffé, un côté augmentera plus que l’autre, et la déformation qui en résulte se traduit par un relevé de température par une liaison mécanique à un pointeur. Ces appareils sont portables et n’ont pas besoin d’un bloc d’alimentation, mais ils ne sont généralement pas aussi précis que les thermocouples ou les appareils RTD et ne se prêtent pas facilement à l’enregistrement de la température.

Appareils de mesure de température par expansion de fluide
Les appareils à expansion de fluide, que l’on peut se représenter avec l’exemple des thermomètres domestiques, sont généralement proposés en deux catégories principales : le type mercure et le type liquide organique. Des modèles employant du gaz au lieu du liquide sont également disponibles. Le mercure est considéré comme un danger pour l’environnement. De ce fait, il existe des règlements régissant le transport des appareils qui en contiennent. Les capteurs à expansion de fluide ne nécessitent pas d’alimentation électrique, ne présentent pas de risques d’explosion et restent stables même après un cycle répété. En revanche, ils ne génèrent pas de données enregistrées ou transmises facilement, et ils ne peuvent pas effectuer de mesures à des emplacements ou points précis.

Appareils de mesure de température de transition de phase
Les capteurs de température de transition de phase se composent d’étiquettes, de pastilles, de crayons à dessiner, de laques ou de cristaux liquides dont l’apparence change une fois qu’une certaine température est atteinte. Ils sont utilisés, par exemple, avec un purgeur de vapeur : quand un purgeur dépasse une certaine température, un point blanc sur une étiquette capteur attachée au purgeur devient noir. Le temps de réponse prend généralement quelques minutes, ainsi ces appareils ne répondent souvent pas aux changements de température transitoires. Et leur précision est inférieure à d’autres types de capteurs. En outre, la modification de l’état est irréversible, sauf dans le cas des écrans à cristaux liquides. Malgré cela, les capteurs de transition de phase peuvent être pratiques quand on a besoin de savoir si la température d’une pièce d’équipement ou d’un matériau n’a pas dépassé un certain niveau, par exemple pour des raisons juridiques ou techniques durant l’expédition du produit.