Détecteur de température
La présente invention a pour objet un détecteur de température.
Parmi les détecteurs de température utilisés jusqu'à présent dans la pratique courante, il en existe de ceux dans lesquels on utilise les mouvements différentiels de thermostats bimétalliques, et de ceux dans lesquels on utilise l'expansion thermique de liquides due aux élévations de température. Pour être en mesure d'accomplir leurs fonctions respectives, ces dispositifs exigent un déséquilibre de tension ou d'intensité, ou une variation de tension ou d'intensité, due à la variation de la température ambiante. Toutefois, étant donné que ces valeurs sont extrêmement petites, dans chaque cas, la sensibilité de la détection de température est faible, il se produit des retards de fonctionnement, ou des défauts de fonctionnements dus à la fatigue du métal, de sorte que le fonctionnement devient instable, les contacts sont mauvais et les dispositifs n'offrent que peu de sécurité.
Ce sont là les inconvénients qui accompagnent d'ordinaire les dispositifs classiques de détection de température des types précités.
La présente invention vise à éliminer ou tout au moins à réduire fortement ces inconvénients.
Elle a pour objet un détecteur de température destiné à détecter une augmentation de température au dessus d'au moins un point, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un thermistor présentant un coefficient résistance/température relativement petit à une température plus basse que ce point, et relativement grand à une température supérieure à ce point au moins dans une zone située au voisinage de ce point, de telle sorte qu'il se produise une chute brusque de la résistance du thermistor lorsque sa température s'élève au-dessus dudit point et traverse ladite zone, des moyens sensibles à cette chute brusque de la résistance engendrant un signal indiquant que la température s'est élevée au-dessus dudit point.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du détecteur de température objet de l'invention.
La Fig. 1 est une représentation graphique indiquant le rapport entre la température et la résistance électrique d'un thermistor;
la fig. 2 est une représentation graphique indiquant les caractéristiques intensité-tension d'un thermistor à température critique et de thermistors ordinaires;
la fig. 3 est un schéma de circuit indiquant le principe de l'invention; et
la fig. 4 est un schéma de circuit de la forme d'exécution de détecteur de température.
Dans la fig. 2 qui représente les courbes caractéristiques intensité-tension d'un thermistor particulier, désigné ci-après par résistance à température critique , les courbes (5), (1) et (3) sont celles correspondant respectivement aux températures ambiantes Ta de 20, 60 et 65 degrés C. Lorsqu'à la résistance à température critique placée dans ces différentes conditions de température on connecte une résistance en série comme représentée à la fig. 3, on obtient les courbes (6), (2), et (4) de la fig. 2. Lorsque la température ambiante s'élève et atteint une valeur supérieure à 60 C, la caractéristique de la résistance à température critique varie fortement par rapport à la température ambiante, comme il apparaît clairement en comparaison avec les courbes caractéristiques (9) et (7) des thermistors ordinaires.
Ladite résistance à température critique consiste en un oxyde semi-conducteur que l'on prépare en formant un mélange par l'addition à de l'oxyde de vanadium, qui est le constituant principal, d'un oxyde métallique basique, d'un oxyde acide, ou d'un mélange d'oxyde métallique basique et d'oxyde acide, en moulant et cuisant le mélange ainsi formé, et qui, soumis à une élévation de température d'environ 100 C à partir d'une certaine température déterminée, présente une chute brusque de sa résistance électrique de l'ordre de 2 à 4 unités ou même plus.
Le circuit représenté à la fig. 3, indiquant le principe du détecteur de température, consiste dans un montage en série d'une résistance à température critique 1, d'une résistance en série 2, d'un dispositif 3 tel qu'un dispositif
d'alarme ou un indicateur, et d'une source de courant 4.
La résistance à température critique 1 est installée à nu
en un point où la température ambiante doit être détec
tée de façon que la valeur de sa résistance puisse varier
avec sensibilité en réponse à la dite température; elle est
de dimensions minimes de façon que sa constante de
temps soit courte. Les composants du circuit autres que
la résistance à température critique 1 peuvent être in
stallés dans d'autres endroits que celui où la température
doit être détectée.
Le principe du fonctionnement du circuit représenté
à la fig. 3 est le suivant: En premier lieu, à la tempéra
ture ambiante, on applique à la dite résistance 1 une
tension qui est inférieure à la valeur de pointe de la ten
sion de la courbe caractéristique intensité-tension de la
résistance à température critique 1. A la température
ambiante, puisque la dite valeur de pointe de la tension
Eni est plus élevée que la tension supplémentaire E de
la dite résistance 1, l'intensité I, du courant traversant
ainsi la dite résistance 1 est une intensité correspondant
à la dite tension supplémentaire E.
Lorsque la température ambiante s'élève graduelle
ment, la résistance de la résistance à température criti
que 1 varie en réponse à cette température ambiante, et,
dans la représentation caractéristique intensité-tension,
la valeur de pointe de la tension Em devient graduel
lement plus faible. Lorsque cette valeur de pointe Em devient inférieure à la tension supplémentaire E, elle se
décale immédiatement au point de stabilisation déter
miné par la résistance en série 2, et, par conséquent, un
courant de forte intensité passe brusquement dans la
résistance à température critique 1 et prend une valeur
telle que 12. Le dispositif 3, tel qu'un dispositif d'alarme
ou indicateur ou enregistreur est par conséquent com
mandé par ce courant de forte intensité.
Lorsque la température ambiante s'abaisse, la valeur
de pointe de la tension Em augmente graduellement, et
lorsqu'elle devient supérieure à celle de la tension sup
plémentaire E, le point mobile de la résistance à tempéra
ture critique revient immédiatement à sa position de
départ. Par conséquent, l'intensité du courant traversant
la résistance à température critique passe de I2 à I,. et
le détecteur de température revient à son état initial, tel
qu'il était avant son fonctionnement.
Bien que la détection de la température ait été dé
crite ci-dessus par rapport à un dispositif d'alarme ou à
un indicateur et/ou enregistreur, il est aussi possible
d'indiquer la détection de la température au moyen de
relais, de dispositifs à lampe témoin, ou de combinaisons
de ces dispositifs.
Dans le cas d'un dispositif détecteur de température
dépendant de thermistors ordinaires, il n'est pas possible
de brancher en parallèle un grand nombre de ces dispo
sitifs comme représenté à la fig. 4. Au contraire, dans le
cas d'un détecteur de température dépendant de ré
sistances à température critique décrit, du fait que la
valeur de la résistance initiale est élevée et que la varia
tion de la résistance est aussi importante, on peut brancher en parallèle un grand nombre de ces dispositifs; il est même possible d'en brancher jusqu'à 100 à la fois.
Dans la forme d'exécution du détecteur de température représentée à la fig. 4, les résistances à température critique 1, 1,,..... laya ni sont branchées en parallèle par rapport à un dispositif commandé 3, tel qu'un dispositif d'alarme ou un indicateur, et une source de courant 4 est connectée en série avec le dispositif 3. En outre, des lampes témoins 5, 5a SaX 5m sont connectées en série avec les résistances à température critique 1, 1a .... 1m respectivement, et servent à indiquer clairement quelle est celle des résistances à température critique dans une installation dispersée de détection de température qui est en fonction; elles servent en même temps à vérifier de façon simple détection de température.
Comme décrit plus haut en détail, le détecteur de température, dans lequel on utilise au moins une résistance à température critique, et dans lequel un dispositif tel qu'un dispositif d'alarme ou indicateur est commandé par la variation, due à la température ambiante, de la caractéristique intensité-tension de la dite résistance à température critique, est capable d'accomplir une détection de température avec une sensibilité très élevée au moyen d'un circuit très simple. En outre, il permet de mettre en oeuvre simultanément un grand nombre, même jusqu'à 100, de ces détecteurs de température branchés ensemble dans une seule installation. De surcroît, étant donné que le détecteur de température fonctionne sans aucun contact, il présente de nombreux avantages, notamment une grande sûreté de fonctionnement.