Thermistance – qu’est-ce que c’est et comment fonctionne-t-elle en pratique ?
Une thermistance est un composant électronique dont la résistance varie en fonction de la température. Contrairement aux résistances classiques, sa valeur de résistance ne reste pas constante – et c’est cette propriété qui fait que les thermistances sont largement utilisées dans les systèmes de mesure, les applications de protection thermique et de contrôle de la température dans l’automatisation industrielle.
Dans la pratique, on distingue deux grands types de ces composants : la thermistance NTC (Negative Temperature Coefficient) – dont la résistance diminue lorsque la température augmente – et la thermistance PTC (Positive Temperature Coefficient), dont la résistance augmente lorsque la température augmente.
Grâce à leur principe de fonctionnement simple et à leur réponse précise et reproductible aux variations de température, les thermistances sont largement utilisées dans les circuits imprimés industriels, les alimentations, les onduleurs, les servomoteurs et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
Pour l’ingénieur de maintenance, cela signifie une chose : la connaissance des caractéristiques de ces composants et de leurs diagnostics a un impact réel sur la rapidité de la localisation des pannes et l’efficacité de la réparation.
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Types de base de thermistances et leurs caractéristiques
- Thermistance NTC (coefficient de température négatif) : Plus la température est élevée, plus la résistance est faible. Utilisé principalement pour mesurer la température ou comme élément de démarrage (par exemple dans les systèmes de démarrage progressif).
- Thermistance à coefficient de température positif (CTP) : La résistance augmente avec la température. Souvent utilisée pour la protection contre la surchauffe ou comme fusible automatique.
- Thermistances linéaires et non linéaires : La plupart des thermistances standard ont des caractéristiques non linéaires, mais des versions linéaires (moins courantes, généralement d’autres modèles tels que les RTD) sont également disponibles.
- Un bon exemple d’application est le thermistor NTC 10k commun – à température ambiante, sa résistance est d’environ 10 000 Ω, ce qui le rend extrêmement utile dans les systèmes de mesure.
Les différences entre NTC et PTC sont bien illustrées dans le tableau ci-dessous :
| Type | Réponse à l’augmentation de la température | Application |
|---|---|---|
| NTC | Baisse de la résistance | Mesure de la température, démarrage progressif, compensation |
| PTC | Augmentation de la résistance | Caractéristiques de sécurité, fusible à réarmement automatique |
Applications typiques des thermistances dans l’électronique industrielle
- Mesurer la température des machines et des équipements : Les thermistances NTC sont précises et rapides – c’est pourquoi on les trouve couramment dans les capteurs de surveillance de la température des moteurs, des onduleurs, des modules IGBT ou des servomoteurs.
- Protection contre la surchauffe : Les thermistances PTC réagissent de manière dynamique à une augmentation soudaine de la température – une résistance accrue limite le flux de courant, évitant ainsi d’endommager les composants.
- Circuits à démarrage progressif : dans les circuits de puissance, la thermistance NTC limite le courant d’appel qui pourrait endommager les condensateurs ou les fusibles.
- Compensation de température : dans les modules de précision (par exemple, les amplificateurs opérationnels), les thermistances stabilisent les paramètres de fonctionnement dans des conditions environnementales variables.
- Systèmes CVC : les thermistances servent de capteurs de température dans les climatiseurs, les pompes à chaleur et la ventilation industrielle.
Diagnostic et remplacement des thermistances – que faut-il retenir ?
Dans les systèmes industriels, les défaillances des thermistances ne sont pas rares. Les symptômes les plus courants de leur défaillance sont des relevés de température erronés, des démarrages anormaux ou des arrêts soudains du système. Techniquement parlant, une thermistance défectueuse peut agir comme une résistance “ouverte” ou “court-circuitée”, selon le type de défaillance.
Par quoi remplacer la thermistance ? Si vous connaissez son type (NTC/PTC), sa valeur de catalogue (par exemple, thermistance NTC 10k), ses caractéristiques de température et sa tolérance, il est possible de la remplacer par une pièce de rechange du fabricant ou par un équivalent couramment disponible. En cas de doute, il serait bon de consulter un spécialiste de l’électronique industrielle.
À l’aide d’un multimètre ou d’un compteur de composants, il est facile d’évaluer la résistance à température ambiante. La mesure à des températures élevées – par exemple, en chauffant légèrement le composant – montrera également la différence – il devrait y avoir une augmentation ou une diminution prévisible de la résistance.
Une thermistance bien choisie et fonctionnant efficacement augmente de manière réaliste la durée de vie des variateurs, des automates et des blocs d’alimentation. Chez RGB Electronics, nous rencontrons quotidiennement des applications dans lesquelles le remplacement ou le reconditionnement de ces petits composants peut rétablir les performances complètes de systèmes électroniques industriels coûteux.
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