Thermomètre sans contact

En raison de la pandémie, les contrôles de température se multiplient car une fièvre peut être le symptôme d’une infection. Pour permettre un contrôle rapide et à distance, les thermomètres sans contact sont largement utilisés. Comment fonctionne un tel appareil ?

Pour commencer, il faut savoir que, sous l’effet de sa propre température, la matière émet des radiations. Ces radiations sont des ondes électromagnétiques, des perturbations comme des vagues, qui sont caractérisées par leur longueur d’onde, qui est la distance entre deux crêtes de ses vagues.

Ces ondes peuvent être visibles à l’oeil nu lorsque la température est très élevée comme la lumière du Soleil ou encore celle de l’acier en fusion dont la couleur dépend de la température (rouge à 700°C et orange à 1000°C). Mais l’oeil ne décèle que certaines ondes : des plus petites, correspondant au violet, aux plus grandes correspondant au rouge. Cependant, suivant sa température, un objet peut émettre des ondes plus grandes ou plus petites. Pour les 37°C du corps humain, les ondes émises sont trop grandes pour être visibles : elles appartiennent au domaine de l’infrarouge.

Si on connaît la relation entre la température et la longueur des ondes émises par un objet, on peut connaître sa température à distance en mesurant les ondes qu’il émet.

Mais comment peut-on alors mesurer ces ondes invisibles ?

On doit utiliser un dispositif particulier pour ces ondes infrarouges. Il est composé d’une lentille qui concentre comme une loupe les rayons pour chauffer une zone sensible d’un capteur appelé « thermocouple ». Cette zone est reliée par deux métaux différents à une pièce qu’on maintient à la température ambiante pour former un circuit fermé. Ce circuit a la particularité de générer un courant électrique qui évolue en fonction de la différence de température entre la partie chauffée et celle à température ambiante. On peut alors mesurer ce courant et en déduire la température de la partie réchauffée par les ondes infrarouges.

Le thermomètre sans contact demande donc de connaître les caractéristiques du corps qui émet les ondes infrarouges et que celles-ci soient transmises sans trop de perturbations sur le capteur infrarouge.

Cette mesure nécessite donc plus de capteurs qu’un thermomètre classique à contact, ce qui jouera sur son coût et sa précision, mais c’est le prix à payer pour éviter le contact !

Baptiste Romillon

Actuailes n° 117 – 3 juin 2020