Brevet FR2943416A1 — publié le 20100924

Capteur de température La présente invention se rapporte aux capteurs de température. Plus particulièrement, elle concerne un capteur de température comportant une sonde de température adaptée à mesurer la température d'une pièce dans laquelle elle est disposée, une carte électronique de support, un système de traitement de données relié à la sonde et adapté à recevoir les informations émises par la sonde, le système de traitement de données étant formé par des composants électroniques montés sur une première partie de la carte électronique. Les capteurs de température sont des dispositifs sensibles à la température et produisant un signal électrique proportionnel à cette dernière et transmettant le signal à un système de traitement de données afin de détecter un échauffement ou un refroidissement de l'objet à mesurer. Les capteurs de température sont généralement formés d'une sonde externe reliée par un câble au système de traitement de données. Ainsi la sonde est éloignée du système de traitement de données et n'est pas influencée par la chaleur que le système peut dégager lors de son fonctionnement. Toutefois ce type de capteurs présentent l'inconvénient de nécessiter une liaison câblée permanente entre la sonde et le système de traitement de donnée, entraînant des risques de détérioration du câble et une manipulation plus complexe pour l'utilisateur. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer un capteur de température compact, facile à transporter et présentant une mesure effective et précise de la température. A cet effet le capteur tel que décrit précédemment est caractérisé en ce que la carte électronique comporte une deuxième partie sur laquelle est fixée la sonde de température, et en ce que la deuxième partie est partiellement délimitée par une zone d'isolation thermique, disposée entre la première et la deuxième parties de manière à limiter le transfert de la chaleur depuis la première vers la deuxième partie. Grâce à ces dispositions on obtient un capteur compact, car la sonde est disposée directement sur la carte électronique du système de traitement de données, et qui permet de mesurer la température de manière exacte, sans subir les effets de variation de température dus à la chaleur dégagée par les composants formant le système de traitement de données Selon d'autres caractéristiques : - la zone d'isolation thermique est formée par un évidement obtenu par découpage de la carte ; - la carte présente une surface sensiblement rectangulaire, la sonde étant disposée sur un des sommets du rectangle et la zone d'isolation s'étendant selon une première direction parallèle à l'un des côtés du rectangle, au-delà de la sonde ; la zone d'isolation thermique est remplie d'une pâte thermiquement isolante ; la première partie de la carte électronique est enrobée d'une couche de gel de silicone, de manière à limiter l'inertie thermique du capteur dans l'environnement de la sonde ; le capteur comprend en outre des moyens pour communiquer avec un ordinateur distant ; - les moyens sont formés par une antenne intégrée sur la première partie de la carte électronique ; - l'antenne est positionnée dans un région à proximité de la sonde sur la première partie de la carte. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit réalisée sur la base des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective du capteur selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de face du capteur, - la figure 3 représente une vue schématique de la carte électronique du capteur selon l'invention. La figure 1 représente le capteur 10 de température selon l'invention. Le capteur 10 comporte un boîtier 12 visible sur les figures 1 et 2, à l'intérieur duquel est situé une sonde 14 de température et un système de traitement de données 15. La sonde 14 de température utilisée est une sonde de température connue de l'homme du métier, permettant de transformer l'effet du réchauffement ou du refroidissement sur leurs composants en signal électrique, qui sera transmis par la suit au système de traitement de données 15. Le capteur 10 comporte une carte électronique de support 16 présentant une première 18 et une deuxième partie 20. La première partie 18 comporte des composants électroniques 22 à partir desquels est formé le système de traitement de données 15. Les composants électroniques 22 sont associés de manière à recevoir les signaux émis par la sonde 14 et à transmettre la valeur de la température déduite de ces signaux. Les composants électroniques 22 sont disposés dans la première partie 18 et génèrent de la chaleur lors de leur fonctionnement. Tel que visible sur la figure 3, la sonde 14 est directement montée sur la deuxième partie 20 de la carte électronique 16. Ainsi le capteur 10 peut être contenu dans un boîtier 12 unique, tel que représenté sur les figures 1 et 2, ce qui présente l'avantage d'obtenir un capteur 10 compact et facile à transporter. La sonde 14 est fixée sur la deuxième partie 20 de la carte électronique 16 par des moyens connus de l'homme du métier par exemple par soudage. La sonde 14 présente des dimensions suffisamment petites pour être intégrée sur la carte électronique 16, par exemple la sonde 14 est du type numérique qui présente des dimensions comprises entre 1 mm et 5 mm. La carte électronique 16 présente une face inférieure et une face supérieure sensiblement rectangulaires et est fabriquée de sorte que la première partie 18 et la deuxième partie 20 présentent entre elles une zone intermédiaire d'isolation thermique 24, ou troisième partie, permettant de les isoler thermiquement l'une de l'autre. Tel que visible sur les figures annexées, la zone d'isolation thermique 24 présente la forme d'une entaille, c'est-à-dire une coupure avec enlèvement d'une partie de la carte, s'étendant entre la première et la deuxième partie 20, selon une première direction parallèle à deux premiers côtés 26a, 26b de la carte électronique 16. Plus précisément elle s'étend sensiblement parallèlement aux côtés longitudinaux 26a, 26b de la carte, depuis un côté 28a perpendiculaire à ces derniers, sur une distance d inférieure à la longueur des côtés longitudinaux 26a, 26b, mais au-delà de la sonde 14. La zone d'isolation thermique 24 délimitée la deuxième partie 20 de la carte électronique 16. D'une manière générale, la zone d'isolation thermique 24 est réalisée par un évidement, ou une rainure traversante, c'est-à-dire débouchant sur la face inférieure et la face supérieure de la carte électronique 16, et dont le profil présente des formes diverses de sorte à séparer au moins partiellement la première et la deuxième partie 20 de la carte électronique 16 afin de limiter l'existence de ponts thermiques entre les deux parties. La zone d'isolation thermique 24 est obtenue par découpage de la carte, selon des procédés connus de l'homme du métier. Selon une variante de l'invention, la zone d'isolation thermique 24 est remplie d'une pâte thermiquement isolante présentant des caractéristiques d'isolation thermique 24 meilleures que l'air. Selon une autre variante de réalisation, la première partie 18 de la carte électronique 16 est recouverte d'un gel de silicone de manière à réduire l'inertie thermique des composants électronique dans une région voisine de la sonde 14. On entend par inertie thermique l'aptitude d'un matériau à accumuler une quantité de chaleur plus ou moins grande pour une variation donnée de température. Le système de traitement de données 15 permet, en outre, de transmettre l'information de température à une borne d'accès, par radiofréquence. A cet effet le système de traitement de données 15 est équipé d'une antenne 30 fixée sur la carte électronique 16 et adaptée à transmettre les informations à la borne. L'antenne 30 est disposée sur la première partie 18 de la carte électronique 16, de préférence dans une zone voisine de la sonde 14, car l'antenne 30 ne dégage pas de chaleur lors de son fonctionnement. Tel que représenté sur la figure 3, l'antenne 30 est disposé sur le côté 28a de la carte adjacent à la zone d'isolation thermique 24. Ces dispositions permettent la communication entre le boîtier 12 et un ordinateur auquel est relié la borne. Dans la suite de la description, l'exemple détaillé permet de comprendre l'utilité d'une telle communication entre le capteur 10 selon l'invention et une borne réceptrice. Lorsque le boîtier 12 est disposé dans l'enceinte d'un camion, et que le camion passe à côté de la borne, lors de son départ, le boîtier 12 transmet l'information de température de départ. Après avoir réalisé un circuit déterminé, le camion retourne à son point initial. En passant devant la borne, le système de traitement de données 15 est activé et transmet l'information de température à la borne, elle-même reliée à un terminal. Il est prévu que le système de traitement de données 15 comporte une mémoire et une horloge en temps réel, de sorte que la température de l'enceinte du camion soit relevée et enregistrée selon des intervalles réguliers pour être ensuite transmise à la borne. Le capteur 10 selon l'invention peut fonctionner selon deux modes différents. Lorsque le lien radio est activé, le capteur 10 mesure la température à l'instant t et transmet l'information à la borne avec laquelle il communique. Cette opération est renouvelée selon un intervalle régulier prédéterminé. Lorsque le lien radio n'existe plus, par exemple lorsque le camion s'est éloigné de la borne, le capteur 10 passe en mode enregistrement. Dans ce mode, le capteur 10 mesure la température selon un intervalle prédéterminé et enregistre les valeurs de température associée chacune à une valeur temps de l'horloge. Ces données sont alors transmises à la borne lorsque le lien radio est réactivé. Afin que les données ne soient pas transmises, par erreur, à une autre borne, il peut être prévu d'intégrer un système d'authentification entre la borne et le capteur 10 pour autoriser la communication. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le transport de produits devant être maintenu à une température déterminé, comme par exemple des poches de sang pour le domaine médical. De plus, de part sa constitution, le capteur 10 selon l'invention présente une meilleure résistance aux chocs et une durée de vie augmentée. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et détaillés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple. Revendications1. Capteur (10) de température comportant : une sonde (14) de température adaptée à mesurer la température d'une pièce dans laquelle elle est disposée, une carte électronique de support (16) comportant au moins une première partie (18), un système de traitement de données (15) relié à la sonde (14) et adapté à recevoir les informations émises par la sonde (14), le système de traitement de données (15) étant formé par des composants électroniques (22) montés sur la première partie (18) de la carte électronique (16), caractérisé en ce que la carte électronique (16) comporte une deuxième partie (20) sur laquelle est fixée la sonde (14) de température, et en ce que la deuxième partie (20) est partiellement délimitée par une zone d'isolation thermique (24), disposée entre la première et la deuxième parties (18, 20) de manière à limiter le transfert de la chaleur depuis la première vers la deuxième partie (20). 2. Capteur selon la revendication 1 dans lequel la zone d'isolation thermique (24) est formée par un évidement obtenu par découpage de la carte. 3. Capteur selon la revendication 2, dans lequel la carte présente une surface sensiblement rectangulaire, la sonde (14) étant disposée sur un des sommets du rectangle et la zone d'isolation s'étendant selon une première direction parallèle à l'un des côtés (28a, 28b) du rectangle, au-delà de la sonde (14). 4. Capteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la zone d'isolation thermique (24) est remplie d'une pâte thermiquement 7isolante. 5. Capteur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la première partie (18) de la carte électronique (16) est enrobée d'une couche de gel de silicone, de manière à réduire l'inertie thermique de l'ensemble du capteur. 6. Capteur selon l'une des revendications 1 à 6, comportant en outre des moyens pour communiquer avec un ordinateur distant. 7. Capteur selon la revendication 6, dans lequel les moyens sont formés par une antenne (30) intégrée sur la première partie (18) de la carte électronique (16). 15 8. Capteur selon la revendication 3 et 7, dans lequel l'antenne (30) est positionnée dans une région à proximité de la sonde (14) sur la première partie (18) de la carte.10