Que sont les capteurs de température de l'air?
Les capteurs de température de l'air comprennent divers dispositifs souvent conçus pour mesurer la température ambiante ou ambiante. Ils peuvent également être utilisés dans des environnements industriels courants, tels que les moteurs à injection de carburant dans les automobiles, pour calculer la densité de l'air afin que l'ordinateur de bord de la voiture puisse ajuster le débit de carburant et le réduire à mesure que la densité de l'air diminue afin d'éviter une perte de puissance. Parmi les types de capteurs de température les plus courants, citons les thermocouples, les capteurs de température résistifs (RTD), les capteurs infrarouges, les thermomètres et les diodes au silicium.
Les thermocouples fonctionnent au contact de deux types de métaux différents qui se dilatent et se contractent à des vitesses différentes en fonction de la température. Ils sont souvent utilisés comme thermostats, qui sont des commutateurs sensibles à la température, mais ils peuvent également être utilisés comme capteurs de température de l’air en raison de leur capacité à mesurer sur une large plage de températures allant de 0 ° C à 1 102 degrés Fahrenheit ° Celsius) ou plus. Les capteurs de température d’air à thermocouple sont utilisés dans des environnements à température élevée, tels que les fours, mais ne sont pas très efficaces pour mesurer des changements environnementaux infimes de quelques fractions de degré.
Les dispositifs de température résistifs et les thermistances mesurent l'augmentation ou la diminution de la résistance électrique de la matière lorsque la température augmente. Les RTD sont plus précis pour les petits changements de température que les thermocouples, mais ne peuvent pas mesurer des températures aussi hautes ou aussi basses que les thermocouples. Ils ont également tendance à être plus durables et stables que les thermocouples, bien que leurs lectures puissent être erronées en raison de la conception et des conditions environnementales. Comme ils ne sont pas affectés par le bruit électrique environnant, les RTD sont souvent utilisés comme capteurs de température de l'air dans des environnements industriels où des moteurs puissants ou un courant de haute tension sont présents.
Les capteurs de température à infrarouge sont des appareils de mesure indirects, ne nécessitant aucun contact physique avec le matériau à mesurer, car ils mesurent le rayonnement thermique qu’il produit, souvent appelé rayonnement à corps noir. Ils sont donc utiles dans les environnements extrêmes où d'autres capteurs pourraient tomber en panne, comme dans les fours où les températures peuvent dépasser 2 760 ° C (5 000 ° F) et dans les processus industriels dans lesquels le chauffage et le refroidissement se produisent rapidement. Les capteurs à diode au silicium fonctionnent à l'extrême opposé de celui des capteurs infrarouges et sont utiles pour mesurer le froid extrême. Bien qu'ils aient des applications en tant que capteurs de température de l'air dans les expériences scientifiques des lycées, ils sont plus souvent utilisés pour mesurer des gaz cryogéniques sous forme liquide, tels que l'azote liquide, l'oxygène, l'hydrogène et l'hélium.
Les thermomètres, les thermistances et les sondes RTD sont les types de capteurs de température de l'air les plus couramment utilisés. Ils sont également souvent utilisés pour mesurer les températures des liquides et des solides. Les thermomètres classiques mesurent la dilatation et la contraction du mercure liquide ou d’un liquide rouge organique contenu dans un tube scellé, à mesure que la température de l’air extérieur change. Les capteurs de température d'air des véhicules à moteur sont généralement des thermistances. Qu'ils mesurent les gaz d'échappement, le débit d'air admis ou le liquide de refroidissement du moteur, ils fonctionnent tous selon le même principe: à mesure que la température du fluide environnant se réchauffe, le capteur présente une résistance et le signal de tension transmis aux commandes de l'ordinateur est réduit.