Guide complet des types de sondes de température

Actuellement, 4 types de sondes dominent le marché de la surveillance de température :

• Les sondes thermocouple
• Les sonde à thermistance
• Les sondes RTD
• Les sondes à semi-conducteurs

Sonde thermocouple

La sonde à thermocouple est un des capteurs les plus utilisés dans le cadre domestique comme industriel. En général, les sondes thermocouples sont sollicitées par les utilisateurs pour leur rapport qualité/prix, leur caractère robuste et leur capacité à pouvoir être utilisées sur un panel assez large de mesure.

Pour vulgariser son principe de fonctionnement, la sonde est composée de 2 fils en métaux différents soudés à une extrémité (jonction froide) et laissés ouverts de l’autre (jonction chaude). Lorsque la jonction chaude est amenée à être en contact avec une exposition de température différente de la jonction froide, le circuit reçoit une tension électrique différente.

Les thermocouples se divisent en plusieurs types en fonction des combinaisons de métaux utilisées pour les fabriquer. Pour s’adapter aux différentes applications, chaque combinaison de métaux utilisée génère une tension particulière en fonction de la température. Cela permet de calibrer la sonde selon des plages de températures spécifiques. Parmi les types de thermocouples les plus utilisés, on citera notamment :

• La sonde type K (– 180°C à +1200°C) combinant Nickel-chrome et nickel-aluminium
• La sonde type T (-250 °C à +350 °C) combinant Cuivre et un alliage cuivre/nickel

Sonde à thermistance

Le cœur des sondes à thermistance est la thermistance elle-même. En général, elle est constituée de matériaux en céramique ou polymère. Les thermistances se divisent en 2 catégories :

• CTN: Thermistance à coefficient de température négatif
• CTP: Thermistance à coefficient de température positif

Une thermistance est une résistance électrique dont la valeur varie suivant la température. Dans le cas du CTN, la thermistance détecte une augmentation des températures lorsque la valeur ohmique diminue. Pour les CTP, c’est l’inverse.

Dans un cas comme dans l’autre, la thermistance est un appareil de mesure de la température précis. Elle s’étend toutefois sur une plage de température plus restreinte que pour les autres types de sondes (-50°C et +300°C).

Capteur RTD

Les sondes RTD (Resistance Temperature Detector) sont des instruments de mesure composés de Nickel, Platine ou de Cuivre au gré de l’utilisateur en fonction des besoins de l’environnement à surveiller. Elles reposent sur le principe de variation de la résistance électrique d’un matériau en fonction de la température.

Généralement, les capteurs RTD sont reconnus pour leur précision et leur stabilité à long termes. Leur coût est par contre assez élevé contrairement aux autres sondes et les plages de température plus limitées. Concernant l’étendue de leurs plages de températures, elle dépend du matériau du capteur :

• Platine(également appelée sonde Pt100 ou Pt1000) : -200 °C à +600 °C.
• Cuivre: -190 °C à +150 °C.
• Nickel: -60 °C à +180 °C

Sonde à semi-conducteurs

Un capteur à semi-conducteurs est un dispositif électronique conçu pour mesurer la température en faisant appel à des matériaux semi-conducteurs.

Le principe de fonctionnement de ces capteurs s’appuie sur la variation de la résistance électrique du matériau semi-conducteur en fonction de la température. C’est-à-dire que plus la température augmente, plus la résistance électrique du semi-conducteur varie (de manière prévisible). Ce qui permet de traduire cette variation en une mesure de température.

Globalement, la plage de température de cette typologie de capteur est assez limitée et dépend du matériau utilisé. Elle peut s’étendre en général de -50° C à +100°C. Les capteurs de température à semi-conducteurs sont très souvent sollicités par les professionnels pour leur justesse de mesure, leur rapidité de réponse, leur faible consommation énergétique et leur petite taille qui les rend plus facilement maniable.

Maintenant que vous en savez un peu plus sur les différents types de capteurs présents sur le marché, nous allons tenter d’éclaircir au mieux les différences entre ces derniers afin de faciliter votre prise de décision.

Thermocouple, thermistance et RTD : quelles différences en résumé ?

Voici un tableau de comparaison entre les différentes typologies de sondes, basé sur leurs principales caractéristiques techniques.

Comme vous pouvez le constater avec le tableau ci-dessous, chaque typologie de sonde possèdent des caractéristiques différentes. En fonction de votre cahier des charges et de vos besoins, cela vous permet déjà d’y voir un peu plus clair et de faire un premier tri.

Avantages, inconvénients et applications des différents types de sondes

Chaque type de sonde thermique possède donc des avantages et des inconvénients bien précis qui diffèrent en fonction de l’utilisateur, de l’environnement à surveiller et de ses besoins. En mettant en lumière ces éléments, nous pouvons dégager plusieurs axes d’applications adaptés en fonction des caractéristiques de chaque type d’appareils de mesure :

Pour les sondes RTD :

• Applications dans le domaine de la santé (laboratoire, pharmacies, hôpitaux…)
• Contrôle de processus industriel (industrie pharmaceutique, agroalimentaire…),
• Métrologie et étalonnage d’instruments de mesure,
• Contrôle de la qualité des aliments

Pour les sondes thermocouple :

• Mesures de hautes températures industrielles (fours industriels, fonderies…),
• Applications industrielles (industrie chimique, production d’énergie…),
• Fonderies,
• Systèmes de chauffage,
• Applications en milieu agressif (géothermie…)
• Transport alimentaire

Pour les sondes à thermistance :

• Électronique de précision,
• Climatisation,
• Électronique grand public,
• Mesure de la température des fluides,

Pour les sondes à semi-conducteurs :

• Applications dans le domaine de la santé ( hôpitaux, pharmacies …),
• Electronique de laboratoire (recherche et développement),
• Métrologie et étalonnage d’instruments de mesure,
• Contrôle de processus industriel,
• Industrie alimentaire (surveillance des congélateurs, transports alimentaires frigorifiques, équipements de production alimentaire…)

A noter que la liste n’est pas exhaustive et que chaque type de capteur peut être adapté à des applications spécifiques en fonction des caractéristiques exactes de l’équipement et des besoins de l’utilisateur.

Les capteurs de temperature à sonde interne Koovea

Que vous soyez un professionnel de l’agroalimentaire, du transport ou du domaine de la santé, chez Koovea nous mettons à votre disposition des sondes de mesure conçues pour vous simplifier le suivi de température.

Notre enregistreur de température à sonde interne (semi-conducteurs (Bandgap)) et s’étend sur une plage de température allant de -40°C à + 80°C. Alimentée sur batterie avec 3 à 5 ans d’autonomie, la sonde température sans fil miniature Koovea se glisse aussi bien dans un réfrigérateur pour vos besoins de stockage comme dans vos camions frigorifiques pour le transport.

Pour compléter vos relevés de température, nous proposons également :

• Des capteurs de températures extrêmes (-200°C à +250°C) à sonde externe (avec diverses sondes PT100 pour s’adapter à vos usages),
• Des capteurs de température et d’humidité à sonde interne,
• Des capteurs de dioxyde de Carbonne à sonde interne,
• Des capteurs d’ouverture de porte.