Si vous avez déjà acheté un Yocto-PT100, vous avez probablement remarqué que la sonde PT100 n'est pas fournie avec, et que ces sondes sont assez chères. Mais savez-vous qu'il est possible d'en fabriquer assez facilement pour pas trop cher?
Petit rappel sur les capteurs PT100
Un PT100 est, en gros, une résistance qui change de valeur en fonction de la température. Typiquement sa résistance est de 100Ω à 0°C et de 138.50Ω à 100°C. Pour connaître la température de l'endroit où se trouve un PT100 il suffit donc de mesurer la résistance du PT100 et d'en déduire la température à l'aide de tables. C'est ce que fait le Yocto-PT100 à l'aide de quatre fils. Mais comment mesure-t-il cette résistance? En utilisant la loi d'Ohm qui stipule que la tension aux bornes d'un composant résistif vaut la valeur de sa résistance fois le courant qui le traverse, soit U = R x I ou encore R = U / I.
Donc pour mesurer la résistance d'un PT100, il suffit de faire passer un courant connu dedans. Mais on aimerait éviter de mesurer aussi la résistance des fils qui relient le PT100 à l'appareil de mesure. En effet, la loi des mailles stipule que la tension aux bornes d'un ensemble de composants résistifs connectés en série est la somme des tensions aux bornes de chacun de ses composants ce qui inclut les fils. Il se trouve que dans le cas qui nous intéresse, la résistance des fils n'est pas forcément négligeable.
En fait, il y a une astuce, La tension aux bornes d'un composant résistif étant proportionnelle au courant, s'il n'y a pas de courant, il n'y a pas de tension. C'est pourquoi on utilise deux paires de fils pour mesurer un PT100. Une paire pour faire passer le courant et une seconde pour mesurer la tension aux bornes du PT100. Le courant créé par la mesure de tension est suffisamment faible pour pouvoir être négligé.
Voilà pour la théorie.
Construction d'une sonde
Plutôt que d'acheter une sonde complète à quatre fils, il est possible de n'acheter que le capteur Pt100 tout seul, et ce genre que composant ne vaut généralement que quelques euros.
Un capteur PT100 tout nu.
La première chose à faire consiste à souder une paire de fils sur chacune des pattes du composant. Maniez ce composant avec précautions, il est assez fragile.
Soudez quatre fils.
Ensuite, il faut isoler les soudures avec un peu de gaine thermo-rétractable.
Isolez les soudures avec de la gaine thermo-rétractable
En théorie, votre capteur est prêt, vous pouvez même l'essayer tout de suite. Mais il reste quand même peu pratique à utiliser et surtout fragile. D'où l'idée de l'installer à l'extrémité d'un tube d'aluminium.
On va fixer le capteur au bout d'un tube d'aluminium.
Pour cela enroulez un bout de ruban de masquage au bout du tube en le laissant dépasser de quelques millimètres. Faites dépasser le capteur le plus possible tout en gardant les fils et la gaine thermo-rétractable à l'intérieur du tube. Immobilisez le tout avec quelques gouttes de colle époxy tout en maintenant si possible le capteur centré et aligné avec le tube (plus facile à dire qu'à faire). Evitez de mettre de la colle sur le capteur. Une fois que la colle est sèche, retirez le ruban de masquage.
Fixation du capteur.
Il reste à protéger le capteur contre les agressions mécaniques. L'idée est de mettre une petite cage autour, tout en permettant à l'air de circuler facilement et ainsi atteindre le capteur. Si vous avez l'outillage adéquat, vous pouvez vous offrir le luxe d'en usiner une en aluminium, sinon vous pouvez vous rabattre sur l'impression 3D.
Protection du capteur.
Notez que cette cage est susceptible d'ajouter un peu d'inertie à votre capteur, surtout celle en aluminium.
Si vous avez l'intention d'installer votre sonde à l'extérieur, pensez à mettre une petite couche de vernis sur le capteur. L'idéal étant probablement un de ces vernis utilisés pour le "conformal coating".
Faites en sorte que le soleil ne tape pas directement sur le capteur, sinon vos mesures seront faussées.
Conclusion
Il est donc possible de construire en quelques dizaines de minutes et pour seulement quelques Euros des sondes PT100 d'une taille exactement adaptées à votre application. Évidement, vous n'aurez pas le certificat de conformité qui va généralement avec les sondes haut de gamme du commerce, mais dans la plupart des cas, on peut faire sans.
Tadaa! ça marche.
