Capteurs de température et d’humidité avec interface de bus 1-Wire®
Le bus 1-Wire est une interface de série de la société Analog Devices, qui permet de transmettre des valeurs mesurées entre un système maître (commande) et un ou plusieurs capteurs de température par l’intermédiaire d’une ligne de données commune. La particularité ici réside dans le fait que l’alimentation électrique et la communication de données sont toutes deux assurées via cette ligne unique.
Pour être plus juste, il est toutefois important de préciser ici qu’une seule ligne, autrement dit 1-Wire, ne suffit pas pour la transmission des signaux. Au moins une connexion à la terre (GND) est toujours nécessaire. Cela signifie qu’une ligne pour le signal et l’alimentation électrique (DQ/VDD) et une ligne pour la connexion à la terre (GND) doivent être disponibles.
Dans le fonctionnement dit parasite, le capteur de température est alimenté électriquement par la ligne de données DQ. Une autre solution consiste à utiliser trois lignes, avec séparation de l’alimentation électrique et de la ligne de données. Ce système a pour avantage une sensibilité réduite aux interférences, permettant ainsi des longueurs de ligne plus grandes.
Un réseau de bus 1-Wire est composé d’un système maître (commande) et d’un maximum de 100 capteurs de température. Les longueurs de ligne peuvent atteindre 100 m en fonctionnement parasite et jusqu’à 300 m en fonctionnement à 3 fils. Les capteurs de température sont identifiés et adressés avec un numéro de série univoque, programmé en usine.
Capteur de température avec interface de bus 1-Wire intégrée
Un capteur de température avec interface de bus 1-Wire intégrée offre un certain nombre d’avantages par rapport à un capteur de température classique :
- Dans la topologie en bus, tous les capteurs sont raccordés à une seule ligne, ce qui réduit considérablement le câblage et l’encombrement.
- L’affectation est simple, étant donné que chaque capteur de température est pourvu d’un numéro de série univoque en usine. Pour faciliter l'identification des capteurs de température, SIKA imprime le numéro de série en clair sur le capteur.
- Il n’y a pas de falsification des valeurs mesurées due à de grandes longueurs de lignes et à des interférences, étant donné que la transmission des valeurs mesurées s’effectue par voie numérique.
- L’intégration est relativement simple et peu coûteuse : à part le maître bus 1-Wire, presque aucun autre matériel n’est nécessaire.
Des exemples de capteurs de température SIKA avec interface de bus 1-Wire intégrée sont les types WGF et WBA, qui sont utilisés entre autres avec succès notamment dans les véhicules ferroviaires pour mesurer la température de l’air dans les conduits de ventilation et pour mesurer la température de surface des éléments de chauffage au sol.
Multicapteur de température et d’humidité
La combinaison de plusieurs paramètres de mesure est particulièrement intéressante. Avec le multicapteur de type WHS, SIKA propose un capteur combiné de température et d’humidité avec interface 1-Wire qui, en plus de la température, mesure également l’humidité relative et la transmet par voie numérique. Ce système permet non seulement de réduire le câblage, mais aussi d’économiser un point de mesure supplémentaire, ce qui présente un certain nombre d’avantages tant sur le plan technique que sur le plan des coûts.
Plus de protection et de fiabilité
Les produits SIKA avec bus 1-Wire ont toujours intégré un circuit de protection supplémentaire pour la protection contre les perturbations électromagnétiques et les pointes de tension. Ce circuit de protection permet un fonctionnement efficace même en présence de perturbations électromagnétiques ou d’autres interférences causées par des appareils et équipements électriques ou électroniques sur la ligne.
Afin de garantir un fonctionnement fiable même dans des conditions environnementales extrêmes, les capteurs de température ont été homologués selon la norme DIN EN 50155. Cette norme décrit les exigences applicables aux équipements électriques des véhicules ferroviaires et comprend des spécifications d’essai concernant l’alimentation électrique, la CEM, la température, l’humidité, le choc et la résistance aux vibrations.
Le raccord de process des capteurs de température WGF et WBA est par ailleurs composé d’un plastique renforcé de fibres de verre qui possède de très bonnes propriétés d’isolation. La dissipation thermique à travers le capteur de température est ainsi nettement atténuée, et l’erreur de dissipation thermique considérablement réduite.
