Le capteur de température LM35 est un choix largement reconnu pour toute personne souhaitant une mesure de température précise, linéaire et sans étalonnage. Sa sortie analogique simple, sa faible consommation d’énergie et sa large plage de fonctionnement en font un modèle idéal pour les applications embarquées, industrielles et environnementales. Cet article explore ses caractéristiques, ses pratiques de câblage, ses applications et ses considérations pratiques pour obtenir des relevés de température fiables.
Qu’est-ce que le capteur de température LM35 ?
Le LM35 est un capteur de température analogique de précision qui fournit une tension directement proportionnelle à la température en degrés Celsius. Avec un facteur d’échelle fixe de 10 mV/°C, il offre une relation simple et linéaire entre la température et la tension de sortie. Parce que le LM35 est calibré en usine et fonctionne avec un auto-chauffage minimal, il s’intègre facilement aux systèmes de mesure basiques et avancés.
Brochage LM35
| Numéro PIN | Nom postal | Description |
|---|---|---|
| 1 | Vcc | Tension d’alimentation en entrée, typiquement +5V |
| 2 | Sortie analogique | La tension augmente de 10 mV pour chaque 1°C. Il délivre 0V à 0°C lorsqu’il utilise une seule alimentation. La sortie à température négative nécessite un rail d’alimentation négatif. |
| 3 | Terrain | Connectez-vous à la masse du système |
Caractéristiques du capteur LM35
| Fonctionnalité | Description |
|---|---|
| Tension d’entrée | −2V à 35V (fonctionne généralement à 5V) |
| Plage de température | −55°C à +150°C |
| Sortie linéaire | 10 mV/°C pour une conversion analogique directe vers numérique |
| Précision | ±0,5°C à température ambiante |
| Consommation actuelle | Moins de 60 μA, idéal pour les systèmes à faible consommation |
| Conception générale | CI compact, peu coûteux, adapté à la télédétection ou embarquée |
| Forfaits disponibles | À 92, À 220, À CAN, SOIC |
Capteurs de température équivalents ou alternatifs
Voici des alternatives courantes au LM35 et leurs différences :
• DS18B20 – Un capteur numérique à un fil offrant une grande précision, une forte immunité au bruit et une fiabilité sur les câbles longs. Idéal pour les environnements rudes ou bruyants électriquement.
• DS1620 – Un capteur numérique avec thermostat intégré et fonctions de contrôle pour les systèmes à régulation de température.
• LM94022 – Un capteur analogique basse tension optimisé pour des applications à batterie ou ultra-basse consommation.
Applications du capteur de température LM35
Surveillance environnementale
Utilisé dans les stations météorologiques, l’agriculture intelligente et les systèmes climatiques intérieurs pour surveiller la température ambiante intérieure ou extérieure avec une précision fiable.
Gestion thermique
Intégré dans des circuits électroniques pour éviter la surchauffe en contrôlant les ventilateurs de refroidissement, en déclenchant des alarmes ou en déclenchant une coupure thermique automatique lorsque les températures dépassent les limites de sécurité.
Systèmes de surveillance des batteries
Permet d’assurer une charge et une décharge sûres dans les batteries lithium-ion et plomb-acide en suivant la température des batteries et en évitant les dommages causés par la fuite thermique.
Systèmes CVC
Améliore l’efficacité des équipements de chauffage, ventilation et climatisation en fournissant des données de température précises pour réguler le débit d’air, le fonctionnement du compresseur et les modes d’économie d’énergie.
Automatisation domestique et appareils IoT
Couramment utilisé dans les thermostats intelligents, les nœuds capteurs et les systèmes de surveillance de température basés sur l’IoT en raison de sa simplicité et de sa compatibilité avec les microcontrôleurs.
Contrôle des procédés industriels
Soutient la régulation de la température dans la fabrication, les installations de stockage et les laboratoires où une mesure de température stable et précise est essentielle.
Comment utiliser le LM35 dans des circuits pratiques ?
Le LM35 fournit une sortie analogique proportionnelle à la température et ne nécessite que trois connexions de base :
• Connecter +5V à la broche Vcc.
• Connecter la masse à la masse du système.
• Lire la tension analogique de la broche 2 à l’aide d’un microcontrôleur ADC tel qu’Arduino, ESP32, STM32 ou PIC.
Comportement de sortie
• 0°C → 0V
• Chaque augmentation de 1°C → +10 mV
• Les mesures sous zéro nécessitent un rail d’alimentation négatif.
Formule de conversion :
Température (°C) = Vout (mV) ÷ 10
Avantages et limites du LM35
Avantages
• Aucune calibration externe nécessaire
• Très faible consommation d’énergie (<60 μA)
• Haute précision (±0,5°C à température ambiante)
• Sortie linéaire et prévisible
• Large plage : −55°C à +150°C
Limitations
• Nécessite un ADC pour les systèmes numériques
• Peut capter le bruit sur de longs fils
• Nécessite un circuit supplémentaire pour les températures négatives
• Moins durables que les capteurs numériques dans des conditions difficiles (par exemple, DS18B20)
Comparaison LM35 vs LM34
| Fonctionnalité | LM35 | LM34 |
|---|---|---|
| Échelle de sortie | 10 mV/°C | 10 mV/°F |
| Unité de mesure | Celsius | Fahrenheit |
| Plage de température | −55°C à +150°C | −50°F à +300°F |
| Précision | ±0,5°C | ±1°F |
| Meilleurs cas d’utilisation | Applications mondiales, usage scientifique, contrôle industriel | Appareils ou systèmes grand public basés aux États-Unis nécessitant une sortie Fahrenheit |
Conclusion
Le LM35 reste un capteur de température analogique fiable grâce à sa sortie linéaire, sa précision et son intégration directe dans les systèmes électroniques. Sa simplicité en fait un choix pratique pour de nombreuses tâches de mesure, tandis qu’une compréhension de ses besoins et limites de câblage garantit des performances optimales. Lorsque nécessaire, plusieurs alternatives numériques et basse tension offrent des fonctionnalités améliorées pour des applications spécialisées.
Foire aux questions [FAQ]
Quelle est la précision du LM35 par rapport aux capteurs de température numériques ?
Le LM35 offre une précision de ±0,5°C à température ambiante, mais les capteurs numériques comme le DS18B20 offrent généralement une précision plus élevée et une meilleure immunité au bruit. Pour le câblage longue distance ou les environnements difficiles, les capteurs numériques maintiennent généralement une meilleure précision que les modèles analogiques comme le LM35.
Le LM35 peut-il fonctionner avec une alimentation 3,3V au lieu de 5V ?
Oui. Le LM35 fonctionne avec des tensions d’alimentation aussi basses que 4V pour un fonctionnement complet, mais il peut tout de même mesurer des températures modérées lorsqu’il est alimenté à 3,3V. L’échelle de sortie reste de 10 mV/°C, mais la température maximale lisible sera limitée par la tension d’alimentation disponible.
10,3 Pourquoi la lecture de température de mon LM35 est-elle bruyante ou instable ?
Les lectures instables résultent souvent d’interférences électriques ou de problèmes de mise à la terre. Éloignez les lignes analogiques des composants de commutation, assurez-vous d’une mise à la terre correcte et utilisez un condensateur de découplage sur la ligne d’alimentation.
10,4 Comment mesurez-vous en dessous de 0°C avec le LM35 ?
Le LM35 nécessite une tension d’alimentation négative pour représenter des températures sous zéro. Sans rail négatif, le capteur délivre 0V pour toute température inférieure à 0°C.
10,5 Le LM35 peut-il être utilisé pour la mesure de la température de surface ou de liquide ?
Oui, si elle est bien installée. Pour les surfaces, utilisez un adhésif thermique ou une interface métallique pour améliorer le transfert de chaleur. Pour les liquides, placez le LM35 dans une sonde métallique étanche ou un boîtier scellé afin d’éviter les dommages tout en assurant une bonne conductivité thermique.