Résistance de platine
Thermomètre à résistance de platine
On trouve de nombreux thermomètres dont la sonde est une résistance de platine.
La loi de variation de la résistance avec la température est donnée par la relation
approchée :
Rt = R0(1 + at).
Le coefficient de température a
est de l'ordre de 4.10-3 °C-1 et R0 est la valeur
de la résistance à 0 °C.
En fait, la loi de variation d'un conducteur avec
la température est plus complexe.
Pour la majorité des métaux une loi du
type R(t) = R0.(1 + a.t + b.T2 ) est plus précise.
Pour le platine on utilise la formule de Callendar et Van Dusen : R(t) = R0.(1
+ a.t + b.T2 + c.( t - 100).t3.
Pour t > 0
°C a = 3,908.10-3, b = - 5,802.10-7 et c = 0.
Pour
t < 0 °C a = 3,908.10-3, b = - 5,802.10-7 et
c = - 4,2.10-12.
Contrairement à la majorité des métaux, le
coefficient b du platine est négatif.
Linéarisation.
Cette
particularité peut être mise à profit pour linéariser la courbe R = f(t) d'une
résistance de platine.
A une résistance de platine Rpt = RPt0.(1
+ ap.t + bp.T2 ), on ajoute en série une résistance de nickel
Rni = RNi0.(1
+ an.t + bn.T2 ).
Pour le nickel ,on a : an = 5,492.10-3, bn = 6,666.10-6 .
Si on fait le choix RNi0 = RPt0.bp / bn , la résistance
totale est R(t) = RNi0 + RPt0 + (ap.RPt0
+ an.RNi0 ).t.
Cette idée séduisante n'est pas utilisée car elle
nécessite la fabrication de résistances spéciales. Les constructeurs préfèrent
utiliser des résistances normalisées et introduire dans le logiciel d'affichage
une table de conversion résistance - température.
Dans le commerce, on trouve des résistances dites Pt
100, Pt 200
et Pt 500 dont les valeurs des résistances à 0°C sont respectivement 100, 200
et 500 W.
Remarques :
* On trouve aussi des résistances de platine utilisées comme jauges
de contrainte. (La résistance varie en fonction des déformations du fil du capteur).
Il faut veiller à maintenir constante la température des ces jauges. De même,
il ne faut pas appliquer de forces sur les résistances utilisées comme capteurs
de température.
* La loi de variation R = f( t ) est très sensible à la
présence d'impuretés dans le métal qui constitue la résistance.
* La méthode
de mesure de la résistance doit limiter au maximum l'auto-échauffement de celle-ci
par le courant de mesure.
Résistance Pt 100 miniature.
Couche mince sur substrat en alumine.
Avantages
: Taille, faible inertie thermique.
Inconvénients : Courant de mesure autorisé
très faible.