Caractéristiques :

• Montage différentiel (pont de Wheaston) permettant l'acquisition d'une température (1 sonde) ou d'une différence de températures (2 sondes), réjection importante aux variations de tension d’alimentation (de 15 à 30 volts, filtrée mais non régulée), aux bruits, etc.
• Gamme de températures :
• -20/120°C
• 0/100°C.
• Sondes :
• PT100
• PT1000.
• Alimentation : Une alimentation basique est suffisante pour fournir l’énergie aux différentes cartes de l’installation. Consommation du montage unitaire (1 voie) : environ 6mA. On peut utiliser l’alim 24 volts d’un MII, un bloc secteur 15 volts min (basique mais endurant…) ou un simple montage « volant » (transfo 12 volts, 4 diodes 1N4007 et un condo 1000µF/35volts).
• Carte 1 voie : Mesure isolée de température (température capteur, sonde d’ambiance, etc.). La carte est située à proximité du capteur (température à mesurer) et peut être montée dans une boîte Plexo étanche ou dans une boîte d’encastrement placo pour la mesure de température d’ambiance.
• Carte 4 voies : pour acquérir différentes températures en des points proches (chaufferie, mesures ballon, régulation chaudière, etc.).
• Prix des composants électroniques (hors circuit imprimé & supports éventuels) : < 9€/voie.

Schéma électronique :

Liste composants (carte 1 voie, à multiplier par 4 pour une carte 4 voies, sauf pour les résistances de calibration) :

Typons (fichier Word) :

Implantation : Carte 4 voies puis 4 cartes 1 voie (le choix des valeurs des composants s’effectue suivant le type de sonde (PT100 ou PT 1000) et la gamme de température (-20/120°C ou 0/100°C)):

Câblage (différences entre cartes et fonctions cartes) :

• Si possible, choisissez chacune des paires de résistances R1, R2 et R3 dans le même lot (même bande de résistances) de façon à obtenir des résistances de caractéristiques équivalentes.
  
• Les Straps sont en rouge.
• Différence montage de base & montage différentiel (à 2 sondes) :
• Montage de base : Le connecteur sonde comporte 2 points.
• Montage différentiel : Le connecteur sonde comporte 4 points. Ne câblez pas la résistance R5 (56 Ω (PT100) ou 820 Ω (PT1000)) ainsi que le strap situé sous le potentiomètre de réglage de Zéro R4 (100 Ω (PT100) ou 500 Ω (PT1000)), composants repérés en vert.
• Si vous utilisez une PT100 et que réussissiez à trouver des potentiomètres ajustables multi tours de très faibles valeurs (50 Ω), troquez la 56 Ω pour une 82 Ω et le potentiomètre de 100 Ω pour un 50 Ω, le réglage d'offset n'en sera que plus facile à effectuer...

Calibration montage simple :  

Calibration montage différentiel :

• Réglage initial du Zéro : Sur les parties droite et gauche du connecteur sonde, insérez 2 résistances (1%) de 100 Ω (PT100) ou 1000 Ω (PT1000). Réglez le potentiomètre de zéro pour obtenir une tension de sortie nulle (quelques mV).
• Réglage de gain : Insérez dans la partie droite du connecteur sonde une ou plusieurs résistances (1%) des valeurs définies dans le tableau et correspondant à la différence de températures maximale à mesurer. Par exemple, pour une différence maximale de 100°C, 2 résistances de 150Ω & 1,8 KΩ en // (PT100) ou 2 résistances de 1,5 KΩ & 18KΩ (PT1000). Réglez le potentiomètre de gain pour obtenir en sortie de carte la tension définie dans le tableau.
  
• Réglage final de Zéro: Sur le connecteur sonde, remplacez les résistances de calibration par les 2 sondes et réglez le potentiomètre de Zéro pour obtenir une tension de sortie nulle (quelques mV), les 2 sondes étant à la même température.

Autres gammes et valeurs :

• 0/60°C (éventuellement pratique pour un ballon) :
• Gain : R3 = 2,7 MΩ
• Calibration 60°C : Utilisez 2 résistances de 150 Ω & 680 Ω en // (1,5 KΩ & 6,8 KΩ) et réglez le gain pour obtenir une tension de sortie de 9,91v.
• Plage 40°C (mesure différentielle) : La sonde "point chaud" est la sonde standard (celle utilisée pour une mesure simple) et la "froide" celle qui remplace la résistance R5 établissant l'équilibre du pont de mesure (56Ω (PT100) ou 820 Ω (PT1000), repère vert). Outres les valeurs déjà spécifiées, utilisez les valeurs suivantes:
• PT100 :
• R1 = 1,5 KΩ
• R3 = 3,9 MΩ.
• PT1000 :
• R1 = 4,7 KΩ.
• R3 = 1,2 MΩ.

• Généralisation (pour ceux qui voudraient creuser le sujet...) : la tension de sortie du montage est, zéro réglé: Courant dans la sonde (Ipt) * (Résistance sonde à θ°C - Résistance sonde au Zéro) * Gain de sortie (Gout).
• Courant dans la sonde (Ipt): avec les valeurs du schéma, il peut varier de 1,667 à 2,778mA pour une PT100 ou de 0,167 à 0,2778mA pour une PT1000. Ipt = Vref * (1 + (R6 / R7)) / R1, avec Vref = 2,5v (tension de référence du TL431).
• Résistance sonde à θ° (Rpt) = Rpt0 + (θ° * K). Rpt0 est la résistance de la sonde à 0°C et K son coefficient de température. Pour une PT100, Rpt0 = 100 Ω et K = 0,385 Ω/°C. Pour une PT000, Rpt0 = 1000 Ω et K =  3,85 Ω/°C.
• Résistance sonde au zéro = Rpt0 + (θ0 * K). θ0 est la température minimale de la gamme choisie (0 ou -20°C).
• Gain de sortie (Gout) : R3 / R2.
• Fonction de transfert du montage: Vout = ((θ° - θ0)* K) * (Vref * (1 + (R6 / R7)) / R1)* (R3 / R2).