Capteur en boîtier SOT223

Le courant de mesure recommandé est de 0,1 à 0,3 mA, la valeur basse étant préférable lorsque l’erreur thermique doit être minimisée. À 0 °C et 1 000 Ω, cette plage dissipe environ 0,01 à 0,09 mW. En utilisant le coefficient d’auto-échauffement en montage de 0,049 K/mW, l’élévation de température idéalisée est d’environ 0,0005 à 0,0044 K ; le coefficient du boîtier seul de 0,2 K/mW donne environ 0,002 à 0,018 K. L’erreur réelle varie en fonction de la résistance, de la construction du PCB, du flux d’air, du cycle de service et du couplage thermique. Les ingénieurs doivent valider l’excitation dans les pires conditions et envisager une mesure pulsée lorsque l’étage analogique d’entrée le permet.

La réponse thermique dépend fortement du milieu environnant et de l’installation ; les temps indiqués doivent donc être considérés comme des conditions de référence définies. Dans l’eau s’écoulant à 0,4 m/s, t₀.₅ est de 0,45 seconde et t₀.₉ de 1,2 seconde ; dans l’air à 2 m/s, les valeurs correspondantes sont de 8 et 26 secondes. La large patte de connexion transfère la chaleur entre le PCB et le capteur, ce qui signifie que la surface de cuivre, la couverture de soudure et la distance par rapport à la source de chaleur influencent la mesure. Pour la compensation de température de la carte, le capteur doit être placé là où la température locale suit le composant ou la zone de cuivre visés. Les essais sur prototype doivent reproduire le flux d’air attendu, les cycles de mise sous tension et les conditions de boîtier.

Le capteur doit être choisi lorsque la classe F 0.6 (2B) offre une tolérance d’élément appropriée sur toute la plage de -50 °C à +150 °C. Il présente une résistance nominale de 1 000 Ω à 0 °C et un coefficient de température de 3850 ppm/K, conformément à la caractéristique DIN EN IEC 60751. Cette classe s’applique au fonctionnement continu sur l’ensemble de la plage de température indiquée, ce qui prend en charge les méthodes établies de conversion RTD et le remplacement prévisible entre capteurs utilisant la même caractéristique. Toutefois, la classe n’inclut pas l’erreur due au courant d’excitation, la résistance des pistes du PCB, l’erreur de l’ADC, la dérive de la référence ni les gradients thermiques. Ces éléments doivent être pris en compte dans le budget d’erreur complet du système, avec un étalonnage supplémentaire lorsque l’application exige une précision installée plus élevée.

Le composant utilise un boîtier SOT de dimensions hors tout de 6,5 ±0,2 mm de long, 7 ±0,3 mm de large et 1,7 mm de haut. L’implantation doit prévoir le dégagement nécessaire pour le corps du composant, tout en considérant la large patte de connexion comme un élément de couplage thermique délibéré et non comme une simple borne électrique. L’augmentation de la surface de cuivre raccordée peut modifier le temps de réponse et rapprocher la mesure de la température moyenne de la carte. Aucun motif de pastilles recommandé complet n’est défini ; l’empreinte doit donc être dérivée du plan mécanique et qualifiée avec le procédé de soudage prévu. Une simulation thermique ou des mesures sur prototype sont recommandées lorsque le capteur surveille une source de chaleur concentrée.

Le capteur utilise des connexions pour brasage tendre en alliage de cuivre étamé, et le procédé d’assemblage doit être qualifié afin de préserver ses caractéristiques de mesure. Il est fourni sur bobine blister, avec d’autres conditionnements disponibles sur demande. La durée de stockage est de 9 mois dans l’emballage d’origine, et une atmosphère d’azote est recommandée. Comme aucun profil chiffré de température de soudure n’est défini, il ne faut pas supposer qu’un profil générique pour composants de puissance SOT223 convient sans vérification. La température de crête, le temps de maintien, le mouillage de la soudure, la chimie de nettoyage et le stockage d’une bobine entamée doivent donc être couverts par les instructions de fabrication et l’évaluation des assemblages d’essai.

La dérive typique de R₀ est de 0,06 % après 1 000 heures à +150 °C. Pour un capteur Pt1000, cela représente environ 0,6 Ω à 0 °C, soit approximativement 0,16 °C au voisinage de 0 °C lorsque 3850 ppm/K est utilisé comme conversion du premier ordre. La limite supérieure indiquée après 1 000 heures à la température de fonctionnement maximale correspond à la valeur de tolérance de la classe déclarée, tandis que la valeur de 0,06 % est typique et non un pire cas garanti. Pour les conceptions à long terme, cette dérive doit être combinée à la tolérance initiale et à la dérive de la mesure électronique. La qualification doit reproduire le cycle de service prévu, les contraintes sur la carte et l’atmosphère de fonctionnement lorsque la conservation de l’étalonnage est importante.

Le boîtier en duroplastique présente une classification d’inflammabilité UL94-V0, une conductivité thermique de 1,04 W/mK et une absorption d’humidité inférieure à 1,0 % après 48 heures dans l’eau bouillante. Ces valeurs facilitent l’évaluation des matériaux et du comportement thermique, mais UL94-V0 est une classification d’inflammabilité et non une homologation relative à l’indice de protection ou à la sécurité fonctionnelle. Aucun indice IP n’est spécifié ; l’exposition à la condensation, aux liquides de lavage et aux contaminants doit donc être maîtrisée au niveau du PCB ou du boîtier. La plage de fonctionnement reste comprise entre -50 °C et +150 °C, en tenant compte de l’auto-échauffement local et des sources de chaleur voisines dans la revue de conception. Pour les applications en environnements sévères, il convient de valider le revêtement, la chimie de nettoyage, le cyclage thermique et le montage mécanique dans l’assemblage final.