Méthode EXAO

Méthode EXAO®
EXAO® method
Ref :
185 322
Français – p 1
English – p 5
Version : 6006
Thermistance CTN 150 Ω
NTC 150 Ω Thermistor
Méthode EXAO®
Thermistance CTN 150 Ω
Ref :
185 322
SOMMAIRE
1. Présentation
2
2. Caractéristiques
2
3. Chaîne de mesure, réglages et courbe d’étalonnage
2
3.1. Chaîne de mesure
2
3.2. Réglages
3
3.3. Fonction de transfert et courbe d’étalonnage
3
4. Service après vente
FRANÇAIS
1
4
Méthode EXAO®
Thermistance CTN 150 Ω
Ref :
185 322
1 Présentation
Une thermistance est un semi-conducteur dont on utilise la forte diminution
de résistance quand sa température s’élève pour constituer un thermomètre.
Une thermistance est un capteur passif non-linéaire de température.
2 Caractéristiques
Gamme de température d’utilisation ..................................-25°C à + 125°C
Résistance nominale à 25°C ..............................................150 Ω
Tolérance sur la résistance nominale.................................± 20 %
3 Chaîne de mesure, réglages et courbe
d’étalonnage
Le montage qui suit a pour objectif l’obtention d’une tension comprise entre 0
et 5 V qui soit l’image de la température sur une plage de –5°C à 60°C. Le
schéma indiqué ci-dessous permet cette amplification. Les explications qui le
suivent se basent sur les fonctionnalités de la « Platine MPI » (Réf.
185 321).
La fonction de transfert après amplification est ensuite donnée. La courbe
nominale d’étalonnage correspondante est située entre les courbes
maximale et minimale qui se déduisent de la tolérance sur la résistance
nominale.
3.1 Chaîne de mesure
FRANÇAIS
2
Méthode EXAO®
Thermistance CTN 150 Ω
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3.2 Réglages
Les tolérances sur la valeur de la CTN sont de ± 20%.
A –5°C la résistance de la CTN est théoriquement de 537Ω. A +60°C sa
résistance est de 45Ω.
A –5°C, Vc est égale à 0,6V. A +60°C, Vc est égale à 0,06V.
Pour obtenir 0V en sortie à +60°C, il faut soustraire 0,06V à la tension du
capteur (Vc).C’est ce que fait le montage soustracteur à partir d’une tension
de décalage de l’origine (Vc) ajustée par potentiomètre à 0,06V.
La variation de tension dans la plage de température [-5°C ; +60°C] est de
0,6 – 0,06 = 0,54V. Pour obtenir en fin de chaîne d’amplification une tension
(Vs) allant de 0V à +5V, il faut amplifier la tension en sortie de soustracteur
(V1) [0V ; +0,54]. Le gain de l’amplificateur est égal à 5 / 0,54 : soit 9,26. Le
montage amplificateur à gain positif permet d’obtenir cette valeur en ajustant
la résistance de contre réaction à 82,6Ω. Oter le cavalier de l’amplificateur,
placer les pointes de touche d’un ohmmètre sur les points test, régler la
valeur de la résistance de contre réaction en utilisant les deux résistances
ajustables, puis remettre le cavalier. La Résistance de 200 kΩ permet
d’atteindre rapidement la valeur souhaitée. La résistance de 10 KΩ permet
de faire un réglage fin.
L’intensité dans la CTN vaut au maximum 5 / (3900 + 45) = 1,26mA. Cela
donne une puissance de 45 * (1,26.10-3)2 = 72μW. L’erreur de mesure due à
l’auto échauffement de la CTN sera négligeable.
3.3 Fonction de transfert et courbe d’étalonnage
θ : Température (°C)
Vs : Tension de sortie de la chaîne d’amplification (V)
FRANÇAIS
3
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Thermistance CTN 150 Ω
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4 Service après vente
La garantie est de 2 ans, le matériel doit être retourné dans nos ateliers.
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JEULIN - SUPPORT TECHNIQUE
Rue Jacques Monod
BP 1900
27 019 EVREUX CEDEX FRANCE
+33 (0)2 32 29 40 50
FRANÇAIS
4
EXAO® method
NTC 150 Ω Thermistor
Ref :
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Contents
1. Presentation
6
2. Characteristics
6
3. Measuring system, adjustments and calibration curve
6
3.1. Measuring system
6
3.2. Adjustments
7
3.3. Transfer function and calibration curve
7
4. After sales service
ENGLISH
5
8
EXAO® method
NTC 150 Ω Thermistor
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1 Presentation
A thermistor is a semi-conductor whose resistance reduces significantly
when its temperature rises. This property is used to make up a thermometer.
A thermistor is a non-linear passive temperature sensor.
2 Characteristics
Operating temperature range .............................................-25 °C to +125 °C
Resistance rating at 25°C...................................................150 Ω
Tolerance on the resistance rating .....................................± 20%
3 Measuring system, adjustments and
calibration curve
The objective of the following set-up is to obtain a voltage between 0 and
5 V, which is the image of the temperature within a range of -5 °C to 60 °C.
The diagram shown below enables this amplification. The explanations that
follow are based on the functionality of the "MPI Mounting Plate" (Part
no. 185 321).
The transfer function after amplification is given thereafter. The
corresponding rated calibration curve is located between the maximum and
minimum curves that are deduced from the tolerance on the resistance
rating.
3.1 Measuring system
Potentiometer
+5V
10 kΩ
Follower
∞
-
Amplifier
200 kΩ
82.6 kΩ
+
Subtractor
VO = 0.06V
-5V
-
100 kΩ
100 kΩ
+
10 kΩ
-
∞
∞
+
100 kΩ
+
VS
Sensor input
100 kΩ
+5V
3.9 kΩ
Follower
-
∞
NTC
+
ENGLISH
θ°
VC
6
V1
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NTC 150 Ω Thermistor
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3.2 Adjustments
The tolerances on the NTC value are ±20%.
At -5°C the resistance of the NTC is theoretically 537Ω. At +60°C its
resistance is 45Ω.
At -5°C, VC is equal to 0.6V. At +60°C, VC is equal to 0.06V.
To obtain 0V output at +60°C, 0.06V must be subtracted from the sensor
voltage (VC). This is exactly what the subtractor set-up does from the source
offset voltage (VO) adjusted to 0.06V by the potentiometer.
The voltage variation in the temperature range [-5°C; +60°C] is 0.6 -0.06 =
0.54V. To obtain a voltage (VS) ranging from 0V to +5V at the end of the
amplification system, the output voltage of the subtractor must be amplified
(V1) [0V;+0.54V]. The amplifier gain is equal to 5 / 0.54: i.e. 9.26. The
positive gain amplifier set-up helps obtain this value by adjusting the
degenerating resistor to 82.6 kΩ. Remove the jumper from the amplifier,
place the tips of the ohmmeter on the test points, adjust the value of the
degenerating resistor by using the two adjustable resistors and then put the
jumper back. A resistance of 200 kΩ helps quickly attain the desired value. A
resistance of 10 kΩ helps carry out fine adjustments.
The current in the NTC is equal to a maximum of 5 / (3900 +45) = 1.26mA.
This provides a power of 45 * (1.26.10-3)2 = 72µW. The measurement error
caused by self-heating of the NTC is negligible.
3.3 Transfer function and calibration curve
⎛
⎞
⎛
1
1 ⎞
⎜
⎟
−
⎟⎟
3400.⎜⎜
150.
⎜
⎟
+
θ
273
.
15
298
,
15
⎝
⎠
− 0,06 ⎟
VS = 9,26.⎜ 5.
⎛
1
1 ⎞
⎜
⎟
⎜ 150. 3400.⎜⎜ θ + 273.15 − 298,15 ⎟⎟ + 3900
⎟
⎝
⎠
⎝
⎠
e
e
θ=
1
⎞
⎛
⎛ VS
⎞
⎜
+ 0,06 ⎟.3900 ⎟
⎜
1
1
⎟
⎜
⎝ 9,26
⎠
. ln⎜
+
⎟
3400
298,15
⎛ V
⎞
⎜⎜ 5.150 − ⎜ S + 0,06 ⎟.150 ⎟⎟
⎝ 9,26
⎠
⎠
⎝
θ: Temperature (°C)
VS: Output voltage of the amplification system (V)
ENGLISH
7
− 273,15
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NTC 150 Ω Thermistor
Ref :
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Theoretical curve
Minimum
Maximum
70
60
50
Theta(°C)
40
30
20
10
0
-10
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Vs(V)
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ENGLISH
8
4,5
5
Assistance
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