Capteur de température 109
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1. 7 7 D tails d Mesure ci 7 8 Environnements parasit s lectriquement 7 9 Longs c bles C bles d extension 8 10 R solution de probl mes 8 Figures Figure 2 1 Courbe de Steinhart amp Hart 1 Figure 2 2 Erreurs possibles 2 Figure 3 1 Capteur 109 cocos colorines 2 Figure 3 2 Abri non ventil 41303 5 et son bras de Montage 3 Figure 7 1 Sch ma de c blage du capteur 109 7 Tableaux Tableau 4 1 Connexion aux centrales de mesures de Campbell Scientific 4 Tableau 5 1 Connexion pour les programmes d exemple 4 Capteur de temp rature 109 1 G n ral Le capteur de temp rature 109 utilise une thermistance afin de mesurer la temp rature Le capteur 109 a t d velopp pour tre utilis avec les centrales de la s rie CR200 qui contient une instruction de mesure sp cialement d di e sa programmation Le capteur peut cependant tre utilis avec les autres centrales de mesure de Campbell Scientific en utilisant cette fois des instructions de mesure g n riques Le capteur 109 est destin mesurer des temp ratures de l air du sol de l eau Pour des mesures dans l air on utilise l abri non ventil de type 41303 5 afin de limiter les effets dus au rayonnement solaire 1 1 Caract ristiques Capteur Thermistance BetaTherm 10K3A1 Etendue de mesure de temp rature de 50 C 70 C Erre2. ro de r f rence de r paration que les r parations soient effectu es ou non dans le cadre de la garantie Veuillez pr ciser la nature du probl me le plus clairement possible et si l appareil n est plus sous garantie joindre un bon de commande Un devis pour les r parations sera fourni sur demande Le num ro de r f rence de r paration doit tre indiqu clairement l ext rieur du carton utilis pour renvoyer tout quipement Veuillez noter que les produits envoy s par avion sont sujets des frais de d douanement que Campbell Scientific facturera au client Ces frais sont bien souvent plus lev s que le prix de la r paration propre 7 ca Campbell s Scientific Campbell Scientific Ltd 1 rue de Terre Neuve Miniparc du Verger B t H Les Ulis 91967 COURTABOEUF CEDEX FRANCE T l 33 1 69 29 96 77 Fax 33 1 69 29 96 65 Email info campbellsci fr http www campbellsci fr Sommaire GENERAL casa ns aie es 1 LT OATACI TISIQU S 2er nana aid nd ARA ds rd RATA 1 Zi PTC CISION np a a 1 3 Installation u a 2 3 1 Installation dans leau a dr ins 2 3 2 Installation dans le SOLS wee ee 2 3 3 Installation dans l air 3 331 General me un e e ed 3 3 3 2 Utilisation de l abri non ventil 41303 5 3 A CablaGe iii ais 4 5 Exemple de programmes c sccccssseeseeeeeseenensees 4 6 Entretien et talonnage
3. blage Le sch ma de c blage du capteur 109 est donn au tableau 4 1 Le capteur 109 utilise une voie unipolaire et une voie d excitation Une voie d excitation pourrait alimenter plusieurs capteurs Par cons quent c est une contrainte physique de connexion une voie d excitation environ 6 fils dans une voie qui limitera le nombre de 109 que l on pourra utiliser Tableau 4 1 Connexion aux centrales de mesures de Campbell Scientific EN CR510 CR 21X Couleur Description CRS000 CR500 CR23X m CR10 X CR7 CR1000 z Excitation Excitation Excitation Noir Excitation commut e commut e commut e Signal de Entr e Entr e Entr e Rouge temp rature Den Prag ae a de masse 5 Exemple de programmes Ce chapitre est destin aux utilisateurs qui crivent leur propre programme Le programme pour mesurer ces capteurs peut tre g n r en utilisant l diteur de programme Short Cut Il n est pas n cessaire de lire ce paragraphe si vous utilisez Short Cut L instruction Therm109 est utilis e avec les centrales de mesure programm es par CRBasic comme la CR200 CR1000 pour mesurer le signal de sortie du capteur 109 Cette instruction effectue une excitation fait une mesure unipolaire et calcule la temp rature en C Une lecture en degr Celsius s obtient en appliquant un multiplicateur de 1 et un offset de 0 Des degr s Fahrenheit peuvent tre obtenus en appliquant un multiplicateur de 1 8 et un offset de
4. la tour ou du tr pied par des attaches mises des intervalles r guliers 3 3 2 Utilisation de l abri non ventil 41303 5 Figure 3 2 Abri non ventil 41303 5 et son bras de montage Montez l abri non ventil et son bras de montage sur la tour le tr pied de fa on ce que le capteur soit positionn la hauteur souhait e Serrez doucement les crous en U de fa on ce que le bras soit solidaire de la tour du tr pied Mettez le capteur en place dans l abri en mettant le syst me de pince l envers si n cessaire pour lui permettre d accrocher le corps du capteur 6mm de diam tre Poussez doucement le capteur dans l abri jusqu sa course maximale mais laissez tout de m me le syst me de pince en plastique accrocher le capteur au niveau de la partie m tallique si par inadvertance vous poussez le corps du capteur plus loin que la pince de serrage tirez sur la capteur afin que la pince s accroche enti rement au corps du capteur Faites passer le c ble du capteur sous de bras de montage de l abri et maintenez le en place gr ce des serres c bles et aux trous pr sents sur la partie plane du bras de montage Essayez de faire en sorte que le c ble soit le plus possible l abri des rayons solaires Ajustez la hauteur l orientation si cela est n cessaire puis serrez les crous du U plus fond pour une installation d finitive Capteur de temp rature 109 4 C
5. 32 Tableau 5 1 Connexion pour les programmes d exemple CR1000 3000 5000 Couleur Description CR200 CR300 850 L instruction Therm109 pour CR200 a la forme suivante Therm109 Dest Reps SEChan ExChan Mult Offset Manuel d utilisation 5 1 Exemple de programme pour CR200 CR200 Declaration des variables Public et des Unit s Public T109 C Definition du tableau de donn es DataTable Table1 True 1000 Datalnterval 0 10 min Average 1 T109_C 0 EndTable Programme BeginProg Scan 1 Sec Mesure de la temp rature 109 T109 C Therm109 T109_C 1 1 Ex1 1 0 0 0 Appel du tableau et stockage des donn es CallTable Table1 NextScan EndProg L exemple suivant est pour une CR1000 Voir le chapitre 7 pour une discussion au sujet des mesures et des calculs que cela implique 5 2 Exemple de programme pour CR1000 CR1000 D claration des variables Public et des Unit s Public T109 C Units T109_C Deg C D finition du tableau de donn es DataTable Table1 True 1 Datalnterval 0 10 Min 10 Average 1 T109_C FP2 False EndTable Programme BeginProg Scan 1 Sec 1 0 Mesure de la temp rature 109 T109_C Therm109 T109_C 1 1 1 0 50Hz 1 0 0 0 Appel du tableau et stockage des donn es CallTable Table1 NextScan EndProg L exemple suivant est pour une CR10X Voir le chapitre 7 pour une discussion au sujet des mesures et des calculs que cela implique A noter que l i
6. Capteur de temp rature 109 Manuel d utilisation Issued 9 5 07 Traduction du 19 01 2008 Copyright 2007 Campbell Scientific Ltd Garantie Cet quipement est garanti contre tout vice de mat riau et de fa on Cette garantie demeurera en vigueur pendant une p riode de douze mois compter de la date de livraison Nous nous engageons r parer ou remplacer les produits jug s d fectueux pendant la p riode de garantie condition qu il soient renvoy s port pay notre Usine en Angleterre apr s diagnostique avec le support technique Cette garantie ne pourra tre appliqu e A aucun quipement modifi ou alt r de quelque mani re que ce soit sans une autorisation crite de Campbell Scientific Aux batteries A aucun produit soumis une utilisation abusive un mauvais entretien aux d g ts naturels ou endommagements lors du transport Campbell Scientific renverra les quipements sous garantie par voie de terre frais de transport pay s Campbell Scientific ne remboursera ni les frais de d montage ni les frais de r installation du mat riel Cette garantie et les obligations de la soci t cit es ci dessous remplacent toute autre garantie explicite ou implicite y compris l aptitude et l ad quation a une utilisation particuli re Campbell Scientific d cline toute responsabilit en cas de dommages indirects Avant de renvoyer un quipement veuillez nous en informer pour obtenir un num
7. Rt Reps X Loc Scal_InRt F X Loc 1 Tk Co C1 C2 C3 C4 C5 X Loc 1 Tk Z Loc Tk X Loc Tk F Z Loc Air Temp Minutes Seconds into a Interval same units as above Set Output Flag High Flag 0 Day Hour Minute midnight 0000 Reps Loc Air Temp Execution Interval seconds Manuel d utilisation 6 Entretien et talonnage La sonde 109 n cessite tr s peu d entretien On conseille simplement de v rifier environ une fois par mois si l abri non ventil est bien propre et sans d bris pour colmater les passages d air 7 D tails de mesure La compr hension des d tails dans ce paragraphe n est pas n cessaire pour la connexion d une sonde 109 sur une centrale d acquisition de Campbell Scientific L instruction Therm109 va donner une excitation de 2500 mV et va mesurer une tension analogique travers une r sistance de 24 9 K Ohms Figure 7 1 La r sistance de la thermistance va changer avec la temp rature EX Noir DAR A Pe ER THERMISTANCE 10K3AlIB Nes TEEN Cora en Gz Blindage Figure 7 1 Sch ma de c blage du capteur 109 La tension mesur e V est V V x 24 900 24 900 R Ou Vx est la tension d excitation 24 900 est la r sistance en ohm de la r sistance fixe et R est la r sistance de la thermistance La r sistance de la thermistance est R 24 900 Vex V 1 L quation de Steinhart et Hart est utilis e af
8. eur due la CR200 peut tre sup rieure celle due au capteur lui m me Steinhart amp Hart Tabulated values Error Degrees C Temperature Dearees C Figure 2 1 Courbe de Steinhart et Hart Capteur de temp rature 109 Worst Case Errors in 109 Temperature Measurement e Thormistor Tokrance CR200 Bridge Measurement Error 0 06 ol readings 2 4 mV 2 CAI OX Bridge Measurement Error CR200 Resolution 0 5 mV 0 6 mV Possible Error Degrees C 50 40 an W A0 0 10 20 ap 0 50 60 70 Temperature Degrees C Figure 2 2 Erreurs possibles 3 Installation Figure 3 1 Capteur 109 Pour am liorer la pr cision des mesures et viter d endommager le capteur merci de suivre les recommandations suivantes ATTENTION Ne pas immerger le capteur dans des substances qui pourraient d grader l acier inoxydable 3 1 Installation dans l eau Si le capteur est utilis afin de mesurer la temp rature d une eau en mouvement assurez vous que le capteur et son c ble soient fermement attach s un objet fix afin d viter les mouvements ind sirables qui pourraient conduire un sectionnement ou une abrasion du c ble 3 2 Installation dans le sol Assurez vous que le sol environnant le capteur est exempt de pierres ou d autres objets tranchants qui pourraient rafler la gaine du c ble lorsque le sol se compacte ATTENTION Avant d essayer de d terrer un capteur 109 il faut toujours
9. in de calculer la temp rature partir de la r sistance Tx 1 A BIn R C In R Y O TK est la temp rature en Kelvin Les coefficients de Steinhart et Hart qui sont utilis s dans l instruction Therm109 de la CR200 sont A 1 129241x10 B 2 341077x10 C 8 775468x10 8 Environnements parasit s lectriquement Les lignes de courant alternatif peuvent tre source de parasites lectriques Si la centrale de mesure est dans un environnement parasit la mesure de temp rature du capteur 109 devra tre faite avec les codes de r jection 50 60 Hz comme cela est montr dans les exemples 2 et 3 Capteur de temp rature 109 9 Longs cables Cables d extension Il peut tre n cessaire d ajouter un temps de stabilisation un d lai avant que la mesure ne soit effectu e pour des longueurs de c ble sup rieures 100m Pour une CR10X Exemple de programme Edlog avec Excitation CA 1 Excite Delay SE P4 1 1 Reps 2 35 2500 mV 50Hz Rejection Range Delay must be 0 3 9 SE Channel 4 3 Excite all reps w Exchan 3 5 2 Delay 0 01 sec units 6 2500 mV Excitation 7 4 Loc T108 C 8 0004 Multiplier 9 0 0 Offset Pour une CR1000 Pour les centrales utilisant CRBasic les options d interrogation avec r jection 50 ou 60Hz comprennent 3ms de temps de stabilisation ce d lai peut tre allong en modifiant le param tre de Settling Time L exemple d instruction Therm109 list ci dessous es
10. ll Scientific Australia Pty Ltd CSA PO Box 444 Thuringowa Central QLD 4812 AUSTRALIE www campbellsci com au info campbellsci com au Campbell Scientific do Brazil Ltda CSB Rua Luisa Crapsi Orsi 15 Butanta CEP 005543 000 Sao Paulo SP BREZIL www campbellsci com br suporte campbellsci com br Campbell Scientific Canada Corp CSC 11564 149th Street NW Edmonton Alberta T5M 1W7 CANADA www campbellsci ca dataloggers campbellsci ca Campbell Scientific Ltd CSL Campbell Park 80 Hatern Road Shepshed Loughborough LE12 9GX GRANDE BRETAGNE www campbellsci co uk sales campbellsci co uk Campbell Scientific Ltd France Miniparc du Verger Bat H 1 rue de terre Neuve Les Ulis 91967 COURTABOEUF CEDEX FRANCE www campbellsci fr contact campbellsci fr Campbell Scientific Spain S L Psg Font 14 local 8 08013 Barcelona Espagne www campbellsci es info campbellsci es Campbell Scientific Ltd Allemagne Fahrenheistrasse1 D 28359 Bremen Allemagne www campbellsci de info campbellsci de
11. nstruction de polyn me P55 est utilis e afin d appliquer l quation de Steinhart et Hart Cette instruction ne permet pas d entrer des chiffres en notation scientifique Pour utiliser cette instruction avec le plus de pr cision possible le terme du logarithme de la r sistance est multipli l avance par 10 Cela permet au coefficient d ordre 1 B d tre multipli par 10 et au coefficient d ordre 3 C d tre multipli par 10 Capteur de temp rature 109 CR10X Table 1 Program 01 1 1 AC Half Bridge P5 1 1 35 3 1 2500 1 1 0 8 0 0 2 Z 1 X P42 1 1 2 2 3 Z X F P34 1 2 2 1 3 3 4 Z X F P37 1 3 2 24900 3 4 5 Z LN X P40 1 4 2 5 6 Z X F P37 1 5 2 001 3 6 7 Polynomial P55 1 1 6 7 001129 234108 0 0 87 7547 0 0 0 0 8 Z 1 X P42 1 7 2 8 9 Z X F P34 1 8 2 273 15 3 9 10 If time is P92 1 0 2 10 3 10 11 Real Time P77 1 110 12 Average P71 1 1 2 9 Table 2 Program 02 0 0000 Table 3 Subroutines End Program 5 3 Exemple de programme pour CR10X Execution Interval seconds Reps 2500 mV 50 Hz Rejection Range SE Channel Excite all reps w Exchan 1 mV Excitation Loc V_Vx Mult Offset X Loc V_Vx Z Loc Vx V X Loc Vx V F Z Loc Vx_V_1 X Loc Vx V1 F Z Loc Rtherm X Loc Rtherm Z Loc InRt X Loc InRt F Z Loc Scal_In
12. retirer le sol qui le recouvre Ne tirez jamais sur le fil du capteur dans le but de le sortir du sol car cela pourrait l endommager Manuel d utilisation 3 3 Installation dans l air 3 3 1 G n ral Lorsqu on mesure des substances conductivit thermique faible telle que l air le capteur 109 tout comme les autres capteurs de temp rature peut avoir une erreur de temp rature induite par la conduction de chaleur entre l extr mit du capteur et les fils de connexion Pour le capteur 109 cette erreur peut approcher les 0 02 C par C de diff rence entre la temp rature l extr mit du capteur et celle du c ble au niveau de la jonction c ble partie m tallique du capteur Afin de minimiser de telles erreurs il est n cessaire de s assurer que la temp rature du c ble sera aussi proche que possible de celle de la partie m tallique du capteur Quand vous utilisez un abri non ventil pour mesurer la temp rature de l air essayez alors de faire en sorte que le c ble courant ne soit pas expos directement au rayonnement solaire Si de fortes radiations solaires sont attendues recouvrez d un mat riau r fl chissant la partie expos e du c ble qui est la plus proche du capteur utilisez une gaine de plastique blanc similaire celle qui est livr e avec l abri Pour viter que le c ble ne bouge lorsqu il y a du vent assurez vous qu il est bien attach aussi bien du c t de l abri que de celui de
13. t avec 20ms de d lai 20 000usec Exemple d instruction Therm109 avec r jection 50Hz et 20ms de d lai Therm109 Dest Reps SEChan ExChan SettlingTime Integ Mult Offset Therm109 T109_C 1 1 20000 50Hz 1 0 0 0 10 R solution de probl mes Sympt me La temp rature lue est NAN INF ou 9999 273 V rifiez que le fil rouge est reli la bonne voie de mesure unipolaire celle indiqu e dans l instruction de mesure que le fil noir est reli la bonne voie d excitation et que le fil blanc est bien reli la masse Sympt me La temp rature est incorrecte V rifiez que les param tres du multiplicateur et d offset sont ceux souhait s voir chapitre 5 V rifiez l tat du c ble afin de d tecter une ventuelle usure moisissure Sympt me La temp rature est instable Essayez d utiliser les options d int gration 50 60Hz et ou d augmenter la valeur du d lai de stabilisation de la mesure settling time Assurez vous que le fil de blindage est reli la masse de la centrale de mesure et que la centrale de mesure est correctement reli e la terre LISTE DES AGENCES CAMPBELL SCIENTIFIC DANS LE MONDE Campbell Scientific Inc CSI 815 West 1800 North Logan Utah 84321 ETATS UNIS www campbellsci com info campbellsci com Campbell Scientific Africa Pty Ltd CSAf PO Box 2450 Somerset West 7129 AFRIQUE DU SUD www csafrica co za sales csafrica co za Campbe
14. ur d interchangeabilit de la thermistance lt 0 36 C de 25 C 50 C lt 0 6 C de 50 C 70 C Temp rature de fonctionnement sans dommage de 55 C 100 C Erreur de lin arisation L quation de Steinhart et Hart est utilis e pour calculer la temp rature erreur maximum est de 0 03 C entre 50 C et 70 C Erreur de pont de mesure pire des cas lt 0 035 C entre 50 C et 70 C Constante de temps dans l air lt 80 sec et jusqu 63 avec une vitesse de vent de Ims Longueur de c ble recommand e Un maximum de 30m 2 Pr cision La pr cision g n rale du capteur est une combinaison entre la caract ristique d interchangeabilit de la thermistance et la pr cision du pont de mesure L quation de Steinhart et Hart utilis e pour calculer la temp rature a une erreur qui est n gligeable voir figure 2 1 Dans le pire des cas l addition de toutes les erreurs conduit une pr cision de 0 7 C pour l tendue de mesure de 50 70 C et de 0 4 C pour l tendue de mesure de 25 50 C La composante majeur de l erreur est l interchangeabilit de la thermistance La r sistance de pont de mesure a une tol rance de 0 1 avec dans le pire des cas un coefficient de d pendance la temp rature de 10ppm La figure 2 2 montre les erreurs de mesure possibles dans le pire des cas A noter qu en cas de temp ratures extr mes l err
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