JUMO 906121 Platinum-Chip Temperature Sensors with Connection Wires According to DIN EN 60751, PCA Design Type Installation Instructions - Manuel

2009-07-07/00411241
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Instructions d’utilisation pour les
éléments sensibles platine (chip)
1 Introduction
Les éléments sensibles platine, couche
mince (chip) se composent chez JUMO, prin-
cipalement d’un support céramique sur
lequel est déposé une couche de platine
structurée. Une couche de verre isole cette
couche de platine et protège l’élément sensi-
ble des influences extérieures.
Les matériaux utilisés ainsi que la technique
de fabrication déterminent le fonctionnement
et la stabilité à long terme de l’élément sensi-
ble. Les températures et la précision de
mesure dépendent de la structure.
JUMO a une longue expérience quant à la
fabrication et l’utilisation d’éléments sensi-
bles platine, couche mince, ce qui a permis
de rassembler les instructions suivantes ; cel-
les-ci peuvent être considérées comme des
recommandations.
2 Résistance mécanique
des fils
2.1 Série PCA
Les fils de raccordement des éléments sensi-
bles peuvent supporter une traction jusqu’à
la force maximale indiquée, sans que le
fonctionnement soit altéré. Une charge
latérale sur les fils de raccordement doit
absolument être évitée. Traction horizontale
maximale admissible à un seul fil de raccor-
dement, voir tableau.
Si les fils de raccordement doivent être pliés,
il faut s’assurer que le point de flexion ne se
situe pas directement à la jonction du scelle-
ment du fil de raccordement. De plus, la con-
trainte mécanique doit être arrêtée à l’aide
d’un outil avant ce point. Il faut également
éviter qu’il y ait des forces permanentes sur
le fil de raccordement ou des rayons de cour-
bure restreints car non seulement la rési-
stance augmente (affichage supérieur
systématique de la température), mais le fil
peut casser en cas de variation de la tem-
pérature.
2.2 Série PCKL
Les éléments sensibles possèdent des fils
soudés et particulièrement rigides. Il faut
absolument veiller, lors de la mise en oeuvre,
à ce qu’il n’y ait pas de traction latérale sur
les jonctions. La force de traction horizontale
est de 10N max. par fil. Les fils ne doivent
pas être pliés.
Capteur Raccordement Force de
traction
par fil
„L“ Fil d’argent 5N
„S“ Fil sous gaine Pt-Ni 10N
„M“ Fil sous gaine Pt-Ni 10N
„H“ Fil Pd 6N
„E“ Fil Ni 6N
B 90.6121.4
3 Techniques de
raccordement
Les fils de raccordement des éléments sensi-
bles peuvent en principe être réalisés au
moyen de toutes les techniques usuelles :
soudure à l’étain, brasage fort, sertissage
crimp, soudage par résistance et soudage
par laser.
Certains essais de soudage sont de ce fait
recommandés pour optimiser les résultats.
Il faut veiller au moment du soudage ou du
brasage, que le scellement des fils de raccor-
dement ne s’échauffe pas ponctuellement.
Des tensions ou des fissures peuvent se pro-
duire suite à la dilatation thermique des
matériaux et occasionner par la suite des
dommages. Il ne faut pas que la température
d’utilisation max. des éléments sensibles soit
dépassée. Nous vous recommandons de dis-
siper, à l’aide d’un outil, la chaleur qui se
situe au niveau des fils.
De plus, il faut tenir compte que la valeur
nominale se rapporte à la longueur des fils de
raccordement, en exécution standard. C’est
pourquoi le point de mesure se situe toujours
à 2mm de l’extrémité des fils. Toute modifica-
tion de la longueur du fil peut occasionner
d’importantes variations de résistance. Il ce
peut que la classe de tolérance indiquée ne
puisse être respectée.
4 Montage
4.1 Manipulation
Il faudrait, lors de la manipulation des élé-
ments sensibles, utiliser des outillages
appropriés pour conserver la souplesse du
montage. Les pinces métalliques ainsi que
des dispositifs de serrage grossiers pourrai-
ent endommager l’élément sensible.
4.2 Encapsuler, revêtir et coller
Il faut impérativement éviter que se créées
des tensions mécaniques entre l’élément
sensible et la masse de scellement au cours
de la mise en oeuvre des éléments sensibles
platine, forme chip ; ces tensions peuvent se
produire du fait des différents coefficients de
dilatation des matériaux utilisés. Les masses
de scellement sont recommandées car elles
restent souples après réticulation. Des varia-
tions de signal ou cas extrême, une panne
totale de l’élément sensible ne peut pas être
totalement exclus hors respect de ces
paramètres. C’est pourquoi, masses de scel-
lement et colle devraient être testées par
l’utilisateur avant d’être utilisées en série.
Nous recommandons, des variations de tem-
pérature exclusivement dans la plage prévue
par la définition de construction du chip. Il
faut veiller, à ce que les masses de scelle-
ment ou que les revêtements soient élec-
triquement isolés et chimiquement neutre par
rapport à l’élément sensible (support céra-
mique en [Al
2
O
3
] et divers verres). Durant le
séchage, il ne faut pas que la température
supérieure soit dépassée. Il faut également
veiller à ce qu’il y ait suffisamment d’espace
lorsque l’on insère l’élément sensible dans la
gaine de protection. Si l’élément sensible se
bloque ou est en tension, il peut éventuelle-
ment être endommagé.
4.3 Fixation sur des surfaces
Différentes colles (CMS) ou différents rubans
adhésifs double-face permettent de fixer les
éléments sensibles platine, couche mince
(chip) sur des surfaces lisses. Les procédés
de vieillissement usuels par rayonnement UV
et/ou par la chaleur ne représentent pas une
véritable contrainte pour les éléments sensi-
bles platine, couche mince (chip). Les remar-
ques faites dans le point 4.2 sont également
valables.
4.4 Utilisation non protégée
Les masses de scellement utilisées ainsi que
les fils de raccordement des élément sensi-
ble peuvent être endommagés lorsqu’ils sont
utilisés dans une atmosphère corrosive, par-
ticulièrement lorsqu’ils sont dans un environ-
nement humide. C’est pourquoi, les éléments
sensibles platine, couche mince (chip) ne
doivent pas être utilisés sans protection dans
un tel environnement.
Pour une utilisation dans le domaine de la cli-
matisation, nous vous conseillons d’utiliser
notre „série M“ ou des éléments sensibles
recouverts d’un vernis de protection.
5 Propriétés thermiques
5.1 Temps de réponse
Les temps de réponse des éléments sensi-
bles platine, couche mince (chip) sont cal-
culés en laboratoire JUMO dans de l’eau en
mouvement : v = 0,4m/s et sont en moyenne
de : t
0,5
= 0,2s et t
0,9
= 0,4s.
Lorsque l’on insère l’élément sensible dans
une gaine de protection, les temps de
réponse de l’élément sensible s’allongent par
rapport à la nature et à la masse des matéri-
aux utilisés. Il faudra donc veiller à un bon
transfert thermique entre l’élément sensible
et la gaine de protection. Les pâtes thermo-
conductrices et la poudre d’oxyde d’alumi-
nium sont particulièrement bien adaptées.
5.2 Auto-échauffement
Pour mesurer la valeur électrique de la rési-
stance, l’élément sensible correspondant
doit être traversé par un courant. Celui-ci
provoque, par rapport aux influences
extérieures, un autoéchauffement plus ou
moins important de l’élément sensible.
L’importance de l’erreur d’autoéchauffement
dépend de la puissance P = R x I
2 de la
quantité de chaleur dissipée, de la masse
thermique de l’élément sensible et de sa sur-
face. Les caractéristiques spécifiques sont
réunies au niveau du coefficient „E“ de sorte
que l’erreur d’autoéchauffement soit égale à
E =
∆t /(R x l 2 ) .
Les coefficients d’autoéchauffement des élé-
ments sensibles platine, couche mince (chip)
ont été déterminés dans l’air v = 2m/s et
dans de l’eau en mouvement v = 0,2m/s. Les
coefficients sont en moyenne pour l’air de
0,2K/mW et pour l’eau de 0,02K/mW.