Le zéro absolu (0 K = −273 °C) est la température physiquement la plus basse possible : l'agitation thermique y est nulle. \(\Delta T\) est identique en °C et en K.
Températures repères
−273 °C = 0 KZéro absolu
0 °C = 273 KGlace fondante
20 °C = 293 KAtelier confortable
80 °C = 353 KFour de séchage du bois
100 °C = 373 KEau bouillante
~180 °C = 453 KColle thermofusible
Capteurs thermiques — comparatif
Capteur
Principe physique
Signal de sortie
Plage typique
Usage typique en atelier
Thermocouple type K, J, T…
Effet Seebeck : deux métaux différents soudés génèrent une tension \(U\) proportionnelle à \(\Delta T\)
Tension (mV)
−200 à +1 000 °C
Four de forge, chaudière, mesure haute température
CTN Coeff. Température Négatif
Semi-conducteur : résistance décroît quand T augmente (loi exponentielle)
R décroît (kΩ→Ω)
−50 à +150 °C
Régulation étuve à bois, climatisation, chauffage
Pt100 Résistance platine
Platine : résistance croît quasi linéairement avec T (100 Ω à 0 °C, +0,385 Ω/°C)
R croît (Ω)
−200 à +850 °C
Mesure précise en industrie, laboratoire, agroalimentaire
CTP Coeff. Température Positif
Semi-conducteur : résistance explose brusquement au-delà d'un seuil critique
R croît brutalement
Seuil ~120 °C
Protection anti-surchauffe de moteurs de machines à bois
Infrarouge Thermomètre IR / caméra
Détection du rayonnement infrarouge émis par tout corps chaud (loi de Planck)
Tension / image
−50 à +1 000 °C
Mesure sans contact : lames de scie, bandes de placage, bâtiment
Cristaux liquides
Changement de structure moléculaire → changement de couleur visible
Couleur (visuel)
0 à ~50 °C
Étiquettes de sécurité, vérification surfacique rapide
La CTN en détail
Caractéristique R(T) de la CTN
La résistance suit une loi exponentielle décroissante. On exploite la table de correspondance ou la courbe du fabricant : mesurer R à l'ohmmètre → lire T.
Courbe R(T) d'une CTN — mesurer R → lire T
Pt100 et CTP
Pt100
Résistance de platine : vaut exactement 100 Ω à 0 °C
Variation quasi linéaire : +0,385 Ω par °C
Très précis, stable dans le temps — référence industrielle
À 100 °C : R ≈ 138,5 Ω
Pt100 : R croît linéairement avec T (≠ CTN qui décroît)
CTP (protection moteur)
Résistance stable en dessous du seuil (~120 °C)
Au-delà du seuil : R explose (quelques Ω → centaines de kΩ)
Le circuit se coupe automatiquement → protection anti-surchauffe
Utilisé sur les moteurs de toupie, raboteuse, scie à ruban…
Applications en atelier
Exemples professionnels
Étuve de séchage du bois CTN ou Pt100 + régulateur électronique maintient 70–85 °C. R mesurée → comparée à la consigne → chauffage ON/OFF.
Colle thermofusible (pistolet) CTP intégré : si T dépasse ~200 °C, la résistance explose et l'alimentation est coupée automatiquement.
Paliers de machines-outils Thermocouple soudé sur le palier : détecte un échauffement anormal (défaut de lubrification, surcharge).
Surfaces en mouvement Thermomètre infrarouge (sans contact) : mesure la lame de scie, la bande de placage ou une pièce en rotation.
Pièges fréquents
Piège 1 — CTN vs CTP : CTN → R diminue avec T (Négatif). CTP → R augmente brutalement au-delà d'un seuil (Positif). Ces deux capteurs ne sont pas interchangeables.
Piège 2 — CTN vs Pt100 : La CTN est non linéaire et sa résistance diminue ; la Pt100 est quasi linéaire et sa résistance augmente. Ne pas confondre les deux comportements.
Piège 3 — ΔT en °C et en K : Une différence de température est la même en °C et en K. Seul le zéro est décalé. \(\Delta T = 20\ °\text{C} = 20\ \text{K}\).
Piège 4 — Thermocouple : Il mesure une différence de température entre la jonction chaude et la jonction de référence (froide). Si \(\Delta T = 0\), la tension est nulle.
Astuces et méthode
Choisir le bon capteur : grande plage → thermocouple · haute précision → Pt100 · régulation courante 0–120 °C → CTN · protection surchauffe → CTP · mesure sans contact → infrarouge.
Lire une courbe R(T) de CTN : mesurer R à l'ohmmètre → reporter sur l'axe vertical → lire T sur l'axe horizontal. Si la valeur est entre deux points, interpoler linéairement.
Résumé express — Méthode type
Identifier l'application : quelle plage de température ? Quelle précision ? Contact ou sans contact ?
Choisir le capteur adapté (voir tableau comparatif ci-dessus).
Conversion °C ↔ K : appliquer \(T = \theta + 273\) ou \(\theta = T - 273\).
Exploiter la courbe d'étalonnage CTN : mesurer R à l'ohmmètre → reporter sur la courbe → lire T (ou interpoler entre deux points).
Vérifier la cohérence : R élevée = T basse (CTN) · R qui explose = surchauffe dépassée (CTP) · tension mV = thermocouple.