Capteurs RTD des séries L et LN

Choisissez la variante en fonction de la résistance nominale, de la géométrie du boîtier, de l’orientation des fils de connexion et du temps de réponse thermique acceptable. Parmi les variantes présentées, le L220 est le seul à proposer à la fois des versions Pt100 et Pt1000. Son corps présente une longueur nominale de 2,4 mm et son coefficient d’auto-échauffement est de 0,4 K/mW. Le L416 est un Pt100 dans un corps de 3,9 × 1,5 mm, tandis que le L420 est un Pt1000 dans un corps de 3,9 × 1,9 mm ; leur temps de réponse t₀.₉ dans l’eau est identique, à 0,25 seconde. Le L1020 est un Pt1000 au format de 9,5 mm, avec un coefficient d’auto-échauffement de 0,2 K/mW. Le L220 P est quant à lui un Pt100 dont les fils de connexion sont perpendiculaires au substrat. Commencez par définir l’interface électrique, puis vérifiez le volume disponible pour l’installation et l’orientation requise des fils.

Choisissez une Pt100 ou une Pt1000 en fonction du circuit de mesure, de la configuration du câblage et de l’influence acceptable de la résistance des fils de connexion. Toutes deux ont un coefficient de température de 3 850 ppm/K, mais la résistance nominale de la Pt1000 à 0 °C est dix fois supérieure à celle de la Pt100. Dans un circuit à deux fils, cela réduit la contribution relative de la résistance des fils externes et des contacts. Le courant recommandé est de 0,3 à 1 mA pour la Pt100 et de 0,1 à 0,3 mA pour la Pt1000. Le L220 est disponible dans les deux versions, tandis que les L416 et L220 P sont des Pt100 et les L420 et L1020 des Pt1000. Le choix final doit être compatible avec l’étage d’entrée analogique, la source d’excitation et la méthode de compensation prévus pour le système.

La classe de tolérance choisie détermine à la fois l’écart de résistance admissible et la plage de température en fonctionnement continu sur laquelle cette classe s’applique. La classe F 0.3 (B) est disponible pour les cinq variantes et couvre la plage de −50 °C à +400 °C. La classe F 0.15 (A) couvre la plage de −50 °C à +300 °C pour les L220, L416, L420 et L1020. La classe F 0.1 (1/3 B) est limitée à la plage de 0 °C à +150 °C pour les L220 et L420, tandis que la version L1020 couvre la plage de −50 °C à +150 °C. Les ingénieurs doivent donc spécifier conjointement la classe et la plage de température, plutôt que de choisir une référence de commande sur la seule base de la désignation de la classe.

Le temps de réponse de l’élément sensible dépend fortement du milieu environnant, de la vitesse d’écoulement et de la construction mécanique autour du capteur. Dans de l’eau circulant à 0,4 m/s, les valeurs de t₀.₅ vont de 0,06 seconde pour le L220 à 0,20 seconde pour le L220 P, tandis que t₀.₉ reste compris entre 0,20 et 0,30 seconde. Dans de l’air circulant à 2 m/s, t₀.₅ varie de 3 à 6 secondes et t₀.₉ de 9 à 20 secondes. Ces valeurs s’appliquent à l’élément sensible dans des conditions d’essai définies, et non à une sonde complète. Il faut donc prendre en compte l’encapsulation, l’épaisseur de la paroi de la gaine, le composé thermique, les espaces d’air et la pression de montage lors de la validation du temps de réponse de l’assemblage final.

Maintenez le courant d’excitation dans la plage indiquée et calculez la puissance I²R à la résistance maximale attendue dans l’application. À 0 °C, un élément Pt100 alimenté à 1 mA dissipe environ 0,1 mW. Avec un coefficient d’auto-échauffement de 0,4 K/mW, cela correspond à une élévation de température de l’élément d’environ 0,04 K dans les conditions de référence. Un élément Pt1000 alimenté à 0,3 mA dissipe environ 0,09 mW, ce qui correspond à environ 0,036 K pour le L220, 0,027 K pour le L420 ou 0,018 K pour le L1020. L’élévation réelle de température varie selon le milieu, le débit d’air, le montage et la température de fonctionnement. Un courant continu plus faible ou une excitation pulsée contrôlée peuvent être envisagés lorsque l’auto-échauffement influe sur l’incertitude de mesure.

Les éléments présentent des caractéristiques définies de résistance aux vibrations, aux chocs et à la traction sur les fils de connexion, mais leur tenue une fois installés dépend de l’assemblage qui les entoure. Chaque variante est spécifiée pour supporter une accélération d’au moins 40 g entre 10 et 2 000 Hz et d’au moins 100 g lors d’un choc à impulsion demi-sinusoïdale de 8 ms. Les fils de connexion en AgPd résistent à une force de traction d’au moins 8 N. Ces valeurs ne doivent pas être considérées comme les caractéristiques d’une sonde complète : des fils non maintenus, une encapsulation rigide ou des structures résonantes peuvent modifier les contraintes exercées sur l’élément céramique. Avant le lancement en production, il faut donc prévoir une reprise adaptée des efforts mécaniques sur les fils, maîtriser leur mise en forme et réaliser des essais de vibrations et de chocs dans les conditions de l’application.

Utilisez un procédé de brasage tendre compatible avec les fils en AgPd et la température d’utilisation de l’alliage de brasage choisi. Aucun profil de brasage commun à toute la gamme n’est défini : le temps de maintien, le transfert thermique et la mise en forme des fils doivent donc être qualifiés dans le cadre du procédé d’assemblage prévu. Le point de mesure de la résistance nominale se situe à 8 mm de l’extrémité du corps du capteur ; il faut en tenir compte lors du contrôle à réception et de la vérification de la résistance. La durée de stockage est d’au moins 12 mois après fabrication dans les conditions recommandées, avec un stockage sous atmosphère d’azote préconisé. Selon le lot, les fils de connexion peuvent présenter une courbure en V après les mesures sur échantillon, sans que cela affecte le fonctionnement de l’élément de mesure en platine.