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Raccordement de thermomètres à résistance

Pour les thermomètres à résistance, la résistance varie en fonction de la température. Pour enregistrer le signal de sortie, la chute de mesure provoquée par un courant de mesure constant est mesurée. La loi d’Ohm est applicable pour cette chute de tension: U = R x l
Afin d’éviter un réchauffement du capteur, un courant de mesure le plus faible possible doit être sélectionné. On peut partir du fait qu’un courant de mesure de 1 mA ne provoque aucun préjudice notable. Cette électricité a pour effet pour un Pt 100 à 0°C une chute de tension de 0,1 V. Cette tension mesurée doit maintenant être transmise au travers du câble de raccordement au lieu de l’affichage ou de l’évaluation de manière la plus authentique possible. Quatre techniques de raccordement sont ici distinguées:

Le montage à 2 fils

La liaison entre l’électronique d’évaluation et le thermomètre se fait avec un câble à deux brins. Comme tout autre conducteur électrique, il possède également une résistance auquel le thermomètre à résistance est connecté en série. Les deux résistances s’additionnent alors, ce qui est interprété comme une température plus élevée par l’électronique. En cas de distances plus importantes, la résistance de conducteur peut s’élever à quelques Ohm et causer une déformation considérable de la valeur mesurée.

Exemple:
Coupe transversale du câble: 0,35 mm2
Résistance spéc.: 0,0175 Ω mm² m-1
Longueur du câble: 50 m
Matériau du câble: Cuivre E (E-CU) R = 0,0175 Ω mms² m-1 x 2 x 50 m/ 0,35 mm2 5,0 Ω

5, 0 Ω correspondent pour un Pt 100 à une variation de température de 12,8°C. Pour éviter cette erreur, on compense résistancede conducteur de manière électrique. L’électronique de l’appareil est conçue de manière à toujours partir d’une résistance de conducteur de 10 Ω. Lors du raccordement d’un thermomètre à résistance, une résistance de tarage est branchée dans l’un des câbles de mesure et le capteur est d’abord remplacé par une résistance de 100 Ω. La résistance de tarage est maintenant modifiée jusqu’à ce que 0°C s’affiche sur l’appareil. La résistance de tarage forme avec la résistance de conducteur 10 Ω. La résistance de tarage est la plupart du temps à enroulement de manière à ce que le tarage s’effectue en déroulant le fil de résistance. À cause de ces travaux de compensation complexes et de l’influence de la température non enregistrée sur le câble de mesure, le 2 fils perd du terrain.

Le montage à 3 fils

Afin de réduire les influences des résistances des câbles et leurs variations en fonction de la température, les 3 fils sont souvent utilisés au lieu de la technique de raccordement décrite ci-dessus. Pour cela, un câble supplémentaire est guidé vers un contact du thermomètre à résistance. Deux circuits de mesure se forment alors, dont un est utilisé comme référence. Grâce aux 3 fils, la résistance de conducteur peut être tout aussi bien compensée au niveau de sa grandeur que dans sa dépendance à la température. Les conditions préalables sont cependant pour les trois fils des propriétés identiques et des températures semblables auxquelles ils sont exposés. Comme cela correspond dans la plupart des cas avec une précision suffisante, les 3 fils sont aujourd'hui les plus répandus.Un tarage de câble n'est pas nécessaire.

Le montage à 4 fils

Le montage à 4 fils constitue une possibilité de branchement idéale pour le thermomètre à résistance. Le résultat de la mesure n'est perturbé ni par les résistances du câble, ni par les variations de températures. Un tarage de câble n'est pas nécessaire. Le thermomètre est alimenté en courant de mesure via le câble d'amené. La chute de tension sur la résistance de mesure est détectée par les câbles de mesure. Si la résistance d'entrée de l'électronique montée en aval est largement supérieure à la résistance de conducteur, elle ne doit alors pas être négligée. La chute de tension ainsi déterminée est alors indépendante des propriétés des conduites. Pour les 3 et 4 fils, il convient toujours de veiller à ce que le câblage soit introduit jusqu'à l'élément mesuré. Souvent, la liaison du capteur avec la tête de raccordement dans l'armature, que l'on appelle le câble interne, est réalisée comme 2fils. Ceci entraîne pour cette liaison, même si ce n'est que dans une mesure considérablement plus réduite, les problèmes expliqués pour les 2 fils.