Les transmetteurs de pression sont conçus pour fournir des lectures précises dans une plage de température de fonctionnement définie. Cette plage est dictée par les limites de conception de l'élément de détection et de l'électronique associée. Lorsque la température ambiante ou de procédé s'écarte de cette plage spécifiée, la précision du transmetteur peut se dégrader. Par exemple, à des températures élevées, l'agitation thermique peut altérer la résistance des jauges de contrainte des capteurs piézorésistifs, entraînant des imprécisions. De même, à des températures plus basses, la viscosité des capteurs remplis de fluide peut augmenter, affectant le temps de réponse et la linéarité des mesures de pression. Par conséquent, la précision des lectures de pression est intrinsèquement liée à la température de fonctionnement, ce qui nécessite une attention particulière lors de la sélection d'un transmetteur pour des environnements à température variable.
Les matériaux utilisés dans les transmetteurs de pression, tels que les métaux et la céramique, sont sujets à la dilatation et à la contraction thermiques. Ce phénomène se produit parce que les structures en treillis des matériaux se dilatent avec la chaleur et se contractent lorsqu'elles sont refroidies. Par exemple, si le diaphragme de détection ou le matériau du boîtier d'un transmetteur se dilate en raison de températures élevées, cela peut induire une contrainte mécanique ou une déformation, modifiant la réponse en pression du capteur. D'un autre côté, la contraction à des températures plus basses peut provoquer des écarts ou des désalignements, pouvant entraîner des fuites ou des défaillances mécaniques. Ces changements physiques sont critiques dans les applications où le transmetteur est exposé à des variations de température fréquentes ou extrêmes, car ils peuvent entraîner une dérive à long terme ou une panne soudaine.
La dérive fait référence à l’écart progressif de la sortie du transmetteur par rapport à la valeur réelle de pression au fil du temps, qui peut être exacerbé par les changements de température. La dérive induite par la température se produit parce que les composants électroniques, tels que les résistances, les condensateurs et les transistors, ont des coefficients de température qui affectent leurs performances. Par exemple, une augmentation de la température peut entraîner une modification de la résistance d'un circuit en pont de Wheatstone (couramment utilisé dans les capteurs de pression), entraînant un déplacement de la ligne de base (point zéro) ou de l'étendue (sensibilité). Cette dérive affecte la stabilité de la sortie du transmetteur, ce qui rend crucial la surveillance et la correction de la dérive induite par la température, en particulier dans les applications critiques en matière de précision.
Les transmetteurs de pression modernes sont souvent équipés de mécanismes de compensation de température conçus pour contrecarrer les effets de la température sur la précision des mesures. Ces mécanismes impliquent généralement des algorithmes logiciels qui ajustent la sortie en fonction des relevés de température provenant d'un capteur intégré. Le processus de compensation prend en compte les coefficients de température connus des éléments de détection et de l'électronique pour corriger le signal de sortie. Cependant, l'efficacité de ces mécanismes est limitée par la précision de la mesure de température et la plage sur laquelle la compensation est efficace. Dans les applications présentant des fluctuations de température extrêmes, la compensation peut n'atténuer que partiellement les erreurs, entraînant des imprécisions résiduelles. Par conséquent, comprendre les limites de ces techniques de compensation est crucial lors du déploiement de transmetteurs de pression dans des environnements thermiquement dynamiques.
