La thermistance
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Voir aussi : Le coefficient de température - Le marquage des résistances -  Résistivité - Résistance d'un conducteur métallique en fonction de la température -   

La valeur d'une résistance ordinaire n'est pas rigoureusement constante. Elle varie plus ou moins avec sa température. Certains éléments résistifs comme les ampoules à incandescence à filament de tungstène peuvent voir leur résistance varier dans un rapport de 1 à 10 tandis qu'à l'inverse, les premières ampoules à filament de carbone avait une résistance qui diminuait avec la température. Certains capteurs de température utilisent cette propriété des conducteurs métalliques voir cette page.
A côté de ces éléments thermo-résistants il existe des composants électroniques baptisés "thermistances" dont la technologie et les variations de résistance en fonction de la température sont différents, ce sont les "thermistances".

Les thermistances

Contrairement aux thermomètres à résistance métallique qui utilisent des métaux comme le platine (sonde thermométrique Pt100, par exemple), les thermistances peuvent être fabriquées selon différents procédés :
- oxydes métalliques ou titanate de baryum dopé frittés sous forme de céramique
- particules de carbone incluses dans un polymère (PTC)
Le coefficient de température d'une thermistance peut varier fortement en valeur absolue et s'inverser à certaines température. Pour une plage de température donnée (par exemple 0-100°C) on trouve des thermistances de type :
- CTN : coefficient de température négatif (NTC thermistor en anglais) dont la résistance diminue quand sa température augmente
- CTP : coefficient de température positif (PTC thermistor) dont la resistance augmente avec la température
Elle sont utilisées comme :
- capteurs de température
- élément de protection contre les surintensités et les surchauffe à la matière d'un fusible.
- élément de chauffage s'auto-régulant
Photo ci-contre : la thermistance se présente généralement sous la forme d'un disque. Le marquage peut se faire sous la forme de bandes de couleurs ou en clair (résistance à 25°C ou référence du fabricant.


Essai d'une CTN

La thermistance dont on a mesuré la courbe de réponse a une résistance de 100 ohms à 25°C. Voir : méthode de mesure.
 
 Variation de la valeur d'une thermistance en fonction de la température    Sur une faible plage de température on peut considérer que la variation est linéaire


Utilisation d'une CTP comme élément de protection

La résistance d'une CTP augmente lorsque sa température augmente.
L'échauffement de la thermistance peuvent être dus à l'augmentation de la température ambiante ou encore à cause de l'effet Joule lié au courant qui la traverse.
Ce sont ces deux facteurs qui sont contrôlés par la CTP mise en série avec l'enroulement primaire du transformateur de la photo ci-contre.
a) si le secondaire du transformateur est surchargé, le courant qui traverse le primaire va augmenter et la puissance dissipée dans la CTP provoquera son échauffement. Sa résistance augmentera alors et tendra à limiter le courant dans le primaire. La CTP agira également en cas de surtension du secteur.
b) si le transformateur s'échauffe anormalement (mauvaise ventilation, défaut, surcharge...) la CTP limitera le courant dans le primaire donc la puissance appliquée au transformateur.
Dans les deux cas la CTP agit comme le ferait un fusible avec toutefois quelques différences :
- son temps de réponse est plus grand que celui d'un fusible
- il n'est pas nécessaire de la remplacer après un défaut important
- elle agit progressivement, en douceur.



La CTN capteur de température

Même si la variation de résistance en fonction de la température d'une thermistance n'est pas linéaire, il est tout à fait possible de l'utiliser pour faire des mesures de température avec une grande précision si la loi de variation est connue. Un des avantages de la CTN sur les thermomètres à résistance métallique (sonde platine par exemple) est que l'on peut réaliser des capteurs présentant des caractéristiques très variées, en particulier avec un coefficient de température important, une faible variation de témpérature pouvant provoquer une forte variation de résistance.
Une des applications particulière des thermistances dans la mesure de températures est le radiosondage. Les qualités d'un capteur de température embarqué sur une radiosonde sont les suivantes :
- gamme de température variant de -90 à +60°C
- inertie la plus faible possible pour un temps de réponse (<0,5 sec à basse altitude) de façon à restituer la température de la masse d'air avec une grande finesse en altitude
- grande précision (meilleure que 0,5°C)
- grande fiabilité
- insensibilité au rayonnement. Une peinture métallisée réfléchissante est appliquée non seulement sur le corps du composant mais aussi sur ses connexions.
La photo ci-contre représente le capteur de température de la M2K2DC, radiosonde fabriquée par la firme française Météo-MODEM