Qu’est-ce qu’une thermistance ?
La thermistance est l’abréviation de “Thermally Sensitive Resistor” (résistance thermosensible). Il s’agit d’un composant électronique dont la résistance varie de manière significative en fonction de la température.
En mesurant la résistance du composant, il est possible de déterminer la température autour de celui-ci. Les thermistances sont des composants électroniques fabriqués à partir d’un mélange de plusieurs métaux et ont une plage de température de fonctionnement d’environ -50°C à 150°C.
Utilisations des thermistances
En raison de leur faible coût, de leur capacité à mesurer les températures, de leur petite taille et de leur durabilité, les thermistances sont utilisées dans un large éventail d’utilisations. Notamment dans les équipements médicaux, les automobiles, les équipements de bureautique, les équipements de logement, les chauffe-eau, les appareils de cuisson, les équipements de chauffage, les équipements d’information et les équipements industriels, ainsi que dans les appareils ménagers en général.
Les unités intérieures et extérieures des climatiseurs et des appareils de chauffage en sont des exemples. Dans les automobiles, la température du moteur et celle de l’air ambiant sont mesurées et contrôlées pour assurer une combustion optimale dans le moteur. Dans les chauffe-eau, la température de l’eau est mesurée pour contrôler la température de l’eau qui sort du robinet.
Principe des thermistances
Les matières premières des thermistances NTC sont un mélange de manganèse, de fer, de cobalt, et autres. Quant aux thermistances PTC, elles sont fabriquées à partir d’un polymère mélangé à du noir de carbone et à d’autres matériaux. Elles sont fabriquées à partir d’un polymère mélangé à du noir de carbone et à d’autres matériaux. De plus, les thermistances CTR sont fabriquées en mélangeant des additifs avec du vanadium.
Normalement, lorsque la température augmente dans un conducteur tel qu’un métal, des oscillations de cations se produisent. Ainsi, la collision entre les électrons libres en mouvement et les cations qui composent le cristal du conducteur devient plus intense. La raison pour laquelle la résistance augmente avec le changement de température est que la vitesse de déplacement des électrons libres ralentit en raison des collisions causées par les vibrations. Les thermistances CTP exploitent cette caractéristique et la résistance augmente avec l’augmentation de la température.
Les thermistances CTP utilisent cette caractéristique et la résistance augmente avec la température. Les semi-conducteurs, en revanche, voient leur résistance diminuer lorsque la température augmente. Les thermistances NTC et CTR utilisent cette caractéristique et leur résistance diminue donc avec l’augmentation de la température.
Types de thermistances
Les thermistances peuvent être classées en trois types principaux.
1. Thermistances NTC
Il s’agit de composants électroniques couramment utilisés pour mesurer la température. L’augmentation de la température du composant est liée à une diminution de la résistance. La résistance des NTC diminue à mesure que la température du composant augmente. Ainsi, ils sont utilisés dans la mesure de la température ainsi que dans les circuits de compensation de la température.
2. Thermistances PTC
Il ne s’agit pas de composants électroniques destinés à la mesure de la température, mais ils sont souvent utilisés à la place des fusibles de courant pour protéger les appareils contre les surintensités. L’augmentation de la valeur de la résistance est liée à celle de la température du composant.
La résistance des PTC augmente de manière significative à proximité d’une température spécifique lorsque la température augmente. Elles sont donc utilisés pour supprimer les courants d’appel circulant vers les moteurs et les condensateurs électrolytiques à l’aluminium lorsque l’alimentation électrique est mise sous tension. Mais pas seulement dans ces derniers, mais aussi dans les circuits pour supprimer le flux de surintensité lorsque des charges inductives telles que les moteurs et les appareils de chauffage subissent un défaut de court-circuit.
3. Thermistances CTR
Les thermistances CTR, comme les NTC, sont des composants dont la résistance diminue lorsque la température augmente. La valeur de la résistance diminue à mesure que la température augmente, de la même manière que les NTC. Cependant, elle diffère de celle-ci car la valeur de la résistance diminue de manière significative lorsque la température dépasse un certain niveau.
Autres informations sur les thermistances
Comment utiliser les thermistances
Lorsque les thermistances sont utilisées dans des circuits électriques, elles ne sont généralement pas utilisées seules, mais en combinaison avec une tension d’alimentation constante et d’autres résistances fixes. La résistance d’une thermistance varie en fonction de la température. Dans un circuit électrique utilisant une alimentation à tension constante, des résistances fixes et des thermistances, les variations de température entraînent des variations du courant traversant la résistance. Cela se traduit par des variations de la tension aux deux extrémités de la résistance.
La tension aux deux extrémités de la résistance est lue par la fonction convertisseur AD du microcontrôleur, et autres outils. La tension est ensuite convertie en température dans le microcontrôleur. Les circuits périphériques de thermistances peuvent être combinés en connectant une résistance pull-down de 1 kilo-ohm, 10 kilo-ohm, à une source de tension constante de 5 V DC ou 3,3 V DC. Ils peuvent l’être également en connectant une résistance pull-down de 1 kilo-ohm ou 10 kilo-ohm entre la thermistance et GND.
Si les résistances pull-up et pull-down sont trop petites, l’élément lui-même produira de la chaleur en raison de l’augmentation du courant circulant à travers la résistance. Cela entraînera donc des mesures inexactes. Il est courant de combiner une thermistances avec une résistance connue pour mesurer la valeur de la résistance.