Calculer la temperature avec une thermistance CTN

[mgduc]

Bonjours, j'ai fais un test avec une thermistance, j'ai mesurer en ohm à l'air ambiant et elle avais une résistance de 4,3k. Ensuite je l'est plonger dans du difluoroéthane et la résistance a grimper à 270k. Comment faire pour calculer la température réel? Est-ce qu'une simple règle de 3 suffi ? car j’arriverais a -269.19 degré Celsius. c'est possible?

j'ai converti les Celsius en kelvin ce qui fais 293.15 degré K pour 20 degré C.

Ensuite j'ai divisé 270 par 293.15 ce qui donne 0,921030189

Multiplier pas 4,3 cela donne 3,960429814 degré K

En convertissant en Celsius on obtient -269.19 degré C.

Est-ce que je m'y prend bien ou j'ais tout faux?
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[mgduc]

Oui je sais j'ai tout faux, ce qui ne fonctionne pas c'est que je n'est pas pris en compte que la thermistance, à l'inverse de la température, diminue la résistance lorsque la température augmente...

[mgduc]

et ce n'est pas linéaire du-tout donc impossible de faire une règle de 3

[romulus123]

Bonsoir,

Une thermistance est plus ou moins linéaire...

Quelle précision que veux-tu avoir ?

Il me semble que le LM35 est mieux approprié,

et le mieux ==> une sonde de précision PT100.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mgduc]

Je voulais seulement mesurer approximativement la température du difluoroéthane durant l'évaporation. Mais comme ce n'est pas important et que ce n'étais que pour passer le temps je ne compte pas investir...

[Antoane]

Bonjour,
La résistance d'un CTN est proportionnelle au log de la température. Il est possible d'avoir une loi à peu près linéaire dans un domaine de températures raisonnable en câblant un pont diviseur de tension composé de ta CTN et d'une résistance valant de l'ordre de la résistance de la CTN à 25°C.
Avec ça, tu mesures une tension valant quelque chose comme U=a.T+b, avec a et b constantes. deux essais de calibrations te permettent de déduire a et b.

Autre capteur de température facile à trouver le transistor. Monté en diode, sa tension Vbe est une fonction linéaire de la température sur une très grande plagede températures. Là encore, deux calibrations et c'est fait.

[invite2313209787891133]

Bonjour,
La résistance d'un CTN est proportionnelle au log de la température. Il est possible d'avoir une loi à peu près linéaire dans un domaine de températures raisonnable en câblant un pont diviseur de tension composé de ta CTN et d'une résistance valant de l'ordre de la résistance de la CTN à 25°C.

Non, il faut mettre en série une résistance dont la valeur correspond à celle de la CTN dans le milieu de la plage choisie.

Pour retrouver la température mesurée il faut connaitre les caractéristiques de la CTN ; résistance à 25°C et coefficient B.
Une autre solution consiste à regarder la température d’ébullition du difluoroéthane

[mgduc]

Daccord merci Antoane, un peu comme si je voulais y contrôler un comparateur...

Je vais tester ça.

[mgduc]

Une autre solution consiste à regarder la température d’ébullition du difluoroéthane

Aucun thermomètre ne descend aussi bas. Ça doit étre de l'ordre de -110 degré Celsius approximativement...

[PA5CAL]

Bonsoir

Les CTN sont généralement caractérisées par deux valeurs R_T0 et B, correspondant à la loi d'évolution approximative :

¨¨¨ R(T) = R_T0·e^{(B·(1/T – 1/T0))}

soit encore :

¨¨¨ T(R) = 1 / ( ln(R/R_T0)/B + 1/T0 )


R_T0 est la résistance de la CTN à la température T0 en l'absence de courant, et B est le facteur de décroissance exponentielle valable pour une plage de température précisée.

La formule étant approximative, la valeur de B est légèrement différente selon la plage de température.

Les constructeurs donnent souvent R₂₅ (résistance en Ω mesurée à 25°C) et B_25-100 (facteur de décroissance en K valable pour la plage de 25°C à 100°C).


Lorsque ces deux valeurs sont inconnues, on peut les déterminer à l'aide de deux mesures effectuées à des températures différentes.

Ainsi, si on a R1 = R(T1) et R2 = R(T2), alors on peut calculer B_T1-T2 = ln(R1/R2) / (1/T1 – 1/T2) .



La précision de la formule de caractérisation étant assez médiocre, les constructeurs fournissent souvent un tableau de mesures typiques. Mais un tableau équivalent peut également être constitué à l'aide d'une série de mesures relevant les valeurs effectives pour le composant dont on dispose.

Les valeurs intermédiaires peuvent ensuite être déterminées par interpolation, en utilisant la formule adaptée localement :

Si T_i<T<T_i+1 alors :

¨¨¨ R(T) = R_i·e^{(B·(1/T – 1/Ti))}

avec :

¨¨¨ B = ln(R_i/R_i+1) / (1/T_i – 1/T_i+1)


Pour donner un exemple, la datasheet de la CTN référence NCP15XH103F03RC de Murata indique :
- R₂₅ = 10kΩ ±1%
- B_25-50 = 3380K ±1%
- B_25-80 = 3428K
- B_25-85 = 3434K
- B_25-100 = 3455K

┌───────┬─────────┐
│ T(°C) │ R(kΩ)   │
├───────┼─────────┤
│ –40   │ 195.652 │
│ –35   │ 148.171 │
│ –30   │ 113.347 │
│ –25   │ 87.559  │
│ –20   │ 68.237  │
│ –15   │ 53.650  │
│ –10   │ 42.506  │
│ –5    │ 33.892  │
│ 0     │ 27.219  │
│ 5     │ 22.021  │
│ 10    │ 17.926  │
│ 15    │ 14.674  │
│ 20    │ 12.081  │
│ 25    │ 10.000  │
│ 30    │ 8.315   │
│ 35    │ 6.948   │
│ 40    │ 5.834   │
│ 45    │ 4.917   │
│ 50    │ 4.161   │
│ 55    │ 3.535   │
│ 60    │ 3.014   │
│ 65    │ 2.586   │
│ 70    │ 2.228   │
│ 75    │ 1.925   │
│ 80    │ 1.669   │
│ 85    │ 1.452   │
│ 90    │ 1.268   │
│ 95    │ 1.110   │
│ 100   │ 0.974   │
│ 105   │ 0.858   │
│ 110   │ 0.758   │
│ 115   │ 0.672   │
│ 120   │ 0.596   │
│ 125   │ 0.531   │
└───────┴─────────┘

À la place du tableau et de la formule d'interpolation, il est possible d'utiliser une formule polynomiale, faisant intervenir un nombre plus ou moins important de coefficients. Certains constructeurs donnent la courbe caractéristique typique sous cette forme, et on peut aussi calculer soi-même ces coefficients pour un composant particulier à partir d'une série de mesures.

[PA5CAL]

Pour résumer :
• soit on connaît précisément le modèle de la CTN, et on peut se servir des données constructeur, en gardant à l'esprit que le composant utilisé présente par rapport à ces données une erreur correspondant à la tolérance spécifiée ;
• soit on fait une série de mesures à l'aide d'un capteur de température de référence et d'un banc d'essai thermique (une bouteille Thermos remplie avec une eau préalablement réchauffée ou refroidie fait très bien l'affaire).

[mgduc]

Merci beaucoup PA5CAL, ma thermistance est une version 5K. Voila donc la table pour celle si. c'est seulement dommage que ces table s’arrête à -40. Je devrai me remettre au mathématique

[PA5CAL]

Oups... J'ai un peu perdu de vue que tu cherchais à mesurer des températures extrêmement basses. Tu peux donc oublier la bouteille Thermos pleine d'eau pour faire des mesures.

Les CTN sont généralement prévues pour un minimum de –40°C, et testées à –55°C pour garantir leur bonne tenue. Mais je ne sais pas si le fait de descendre au-dessous de –100°C pourra se faire sans dommage.

[mgduc]

j'ai refais un test il y a quelque heur et j'ai réussi a descendre à 280k (280 000 ohm) et une fois revenu à température normal, la CTN se comportais encore normalement à température ambiante selon le graphique.

[carcan]

Hello !

tu peux utiliser ceci : http://www.capgo.com/Resources/Tempe...istorCalc.html
Ce petit outil te permet de calculer les coefficients de la loi de Steinhart-Hart à partir de 3 points de ton tableau.

A+
Laurent

[PA5CAL]

La loi de Steinhart-Hart qu'utilise ce calculateur est l'une des approximations polynomiales que j'ai indiquées, avec trois coefficients dans le cas présent. Mais cela reste toujours une approximation (avec les données de la CTN Murata de mon exemple, un calibrage avec les données à 0°C, 40°C et 70°C donne une erreur d'environ 1°C à –40°C). Et une approximation avec cinq coefficients ne serait pas non plus parfaite.

Pour réduire l'erreur d'approximation commise par le calcul, il faudrait, quoi qu'il en soit, disposer d'au moins un point de référence proche des températures auxquelles on souhaite faire fonctionner le capteur.

[invite2313209787891133]

Aucun thermomètre ne descend aussi bas. Ça doit étre de l'ordre de -110 degré Celsius approximativement...

-25°C : Pas besoin d'un thermomètre, il suffit de regarder les données du produit : http://fr.wikipedia.org/wiki/1,1-difluoro%C3%A9thane

Où es tu allé pêcher cette valeur de -110°C ?

[PA5CAL]

Dans les conditions normales, l'évaporation du liquide se produit à 25°C, et la fonte du solide à –117°C.

Cela dit, les 280kΩ mesurés plus haut correspondent déjà à près de –50°C.

[invite2313209787891133]

Non, elle est bien de -25°C, et l'auteur a bien précisé pendant l'évaporation, et non pendant la fusion.

[PA5CAL]

Non, elle est bien de -25°C, et l'auteur a bien précisé pendant l'évaporation, et non pendant la fusion.

Elle est à –25°C dans les conditions normales de pression (i.e. à 1 atm). Le point triple du 1,1-difluoroéthane étant situé à –118,6°C (154,56K), cela laisse une certaine marge pour pouvoir descendre en température en modifiant la pression.

Par ailleurs, mgduc a indiqué avoir atteint une résistance de 280kΩ durant son test, ce qui devrait correspondre à environ –50°C par extrapolation de son tableau de mesures.

[invite2313209787891133]

Je ne faisais que corriger ton erreur, tu as écrit 25 au lieu de -25°C
Par ailleurs je trouve très improbable que mgduc ai fait sa mesure sous vide...

[PA5CAL]

Je ne faisais que corriger ton erreur, tu as écrit 25 au lieu de -25°C

Oups...

Par ailleurs je trouve très improbable que mgduc ai fait sa mesure sous vide...

Je trouverais encore plus improbable qu'il ait fait sa mesure à l'air libre .

Comme il doit certainement s'agit d'un système de réfrigération, je pars du principe que rien ne s'oppose à ce que la pression du gaz enfermé puisse être différente de la pression atmosphérique. L'abaissement de la pression par un moyen mécanique est d'ailleurs une solution pour réduire la température de fonctionnement de ces systèmes sans modifier la composition des produits.

Mais on reste dans les suppositions. C'est à lui de nous renseigner sur cette question.

[mgduc]

j'utilise une canette d'air comprimer à l'envers en j’appuie légèrement pour fais sortir le gaz et le gaz sort goutte a goutte de la canette pour tomber sur la CTN et s'évaporer ensuite. Elle devient vraiment froide et une fois terminer il y à plein de glace autour. Ce principe donne des résulta très froid, il m'est d'éja arriver d'avoir des engelure par accident avec cette technique. C'est pourquoi j'étais curieux de savoir quel température cela pouvais avoir.

Pour ma CTN je lui est maintenant trouver refuge dans mon Playstation 3 pour contrôler la ventilation. Une petite merveille.

Merci pour votre aide

[invite2313209787891133]

j'utilise une canette d'air comprimer à l'envers en j’appuie légèrement pour fais sortir le gaz et le gaz sort goutte a goutte de la canette pour tomber sur la CTN et s'évaporer ensuite. Elle devient vraiment froide et une fois terminer il y à plein de glace autour. Ce principe donne des résulta très froid, il m'est d'éja arriver d'avoir des engelure par accident avec cette technique. C'est pourquoi j'étais curieux de savoir quel température cela pouvais avoir.

Dans ce cas j'ai répondu plus haut : -25°C, à supposer qu'il s'agisse bien de 1,1-difluoroéthane.

[mgduc]

Mais non, sinon ma résistance n'aurais été que de 65K

[invite2313209787891133]

Si il s'agit bien de ce composé alors il est tout a fait impossible que la température soit descendue plus basse.
De toute façon il est très peu probable que tu sois descendu aussi bas que tu le pense ; un gaz qui se liquéfie vers -50°C a une pression à température ambiante bien trop haute pour pouvoir être stocké dans une canette en métal souple.

[mgduc]

Oui mais pendent l'évaporation il se produit un refroidissement. C'est un phénomène physique...

[invite2313209787891133]

Non, le gaz descend rapidement à -25°C en sortant de la bouteille, et l'évaporation le maintient à cette température, tant qu'il y a du liquide, mais pas plus bas.

[mgduc]

Alors -117 c'est le point de congélation? (État solide)

Daccord merci

Mais je ne comprend pas alors pourquoi j'ais eu une resistance de 280k. Est-ce qu'il est défectueux?

[invite2313209787891133]

-117°C correspond à la température solidification.
En ce qui concerne la valeur mesurée je ne sais pas... Si tu n'as pas de thermomètre adapté tu peux utiliser une diode 1N4148 et mesurer la tension de seuil. Elle descend de 2mv/°C