Un capteur de température ambiante placé au-dessus d’un radiateur mesure le panache d’air chaud qui en émane. Il peut afficher plusieurs degrés de trop pendant toute une saison de chauffe sans que les données le révèlent : la liaison radio transmet chaque relevé à l’heure et la courbe est régulière. Beaucoup de défauts du suivi environnemental ressemblent à cela. La liaison fonctionne, mais la mesure ne représente pas la grandeur recherchée.
Commencez par la décision que les données doivent éclairer. Une plainte liée au confort, la commande de ventilation, la protection de la chaîne du froid, le risque de condensation et l’exposition extérieure exigent chacun une variable, un emplacement et un temps de réponse différents.
Tableau des points de mesure
Préparez un tableau des points avant de choisir le matériel, avec une ligne par capteur. Deux exemples :
| Point | Question | Grandeur et capteur | Plage et précision | Échantillonnage et transmission | Emplacement |
|---|---|---|---|---|---|
| Salle de réunion 2.04 | La pièce est-elle suffisamment ventilée lorsqu’elle est occupée ? | CO₂, NDIR | 400 à 2 000 ppm, ±(50 ppm + 5 % de la valeur lue) | Échantillon toutes les 60 s, relevé toutes les 5 min | À hauteur de tête sur un mur intérieur, loin de la porte et du diffuseur d’air |
| Chambre froide 1 | Les denrées restent-elles à 8 °C ou moins ? | Température de l’air, sonde NTC 10k | ±0,2 °C de −20 °C à 70 °C | Relevé toutes les 15 min | À mi-hauteur, loin du soufflage de l’évaporateur et de la porte |
Les valeurs de CO₂ proviennent de la fiche technique Sensirion SCD40. Les valeurs de température concernent la sonde étanche EpiSensor TES. Ajoutez des colonnes pour le responsable, la référence d’étalonnage et une photographie.
Les deux colonnes le plus souvent oubliées sont la question et l’emplacement. Sans la question, personne ne pourra juger plus tard si une moyenne sur 15 minutes convient. Sans l’emplacement et une photo, personne ne saura que le capteur se trouve dans un jet d’air soufflé.
Consignez le milieu mesuré par chaque capteur. Température de l’air, d’une surface ou d’un liquide : ce sont des mesures différentes qui demandent des sondes différentes. L’humidité relative est mesurée directement. Le point de rosée se calcule à partir de la température et de l’humidité et cumule donc leurs erreurs.
Un capteur NDIR mesure directement le CO₂. Une valeur de « CO₂ équivalent » (eCO₂) est déduite de la réponse d’un capteur à oxyde métallique aux composés organiques volatils. Elle augmente avec les produits ménagers, la cuisson et les parfums, ne suit qu’approximativement l’occupation et ne peut pas être comparée au seuil HSE ci-dessous. La mesure des COV totaux par un capteur à oxyde métallique répond à un mélange de gaz et est rapportée à un gaz de référence choisi par chaque fabricant : deux marques peuvent donner des chiffres différents dans la même pièce.
Utilisez les caractéristiques de l’instrument fini dans son boîtier. L’élément d’humidité Sensirion SHT3x a un temps de réponse à 63 % de 8 s sous un flux d’air de 1 m/s. Le module CO₂ SCD4x du même fabricant intègre un élément d’humidité, spécifié à 90 s pour cette mesure. Le boîtier et la circulation d’air autour de lui déterminent la réponse réelle.
Les rubriques température et humidité et qualité de l’air du répertoire des appareils indiquent les grandeurs, unités et plages documentées de chaque capteur tiers, avec les sources du fabricant.
Emplacement des capteurs
Un capteur indique les conditions à l’endroit où il se trouve. Éloignez-le des jets d’air soufflé, du soleil direct et des portes. Évitez aussi radiateurs, équipements et chaleur de sa propre électronique, sauf si c’est précisément ce que vous souhaitez mesurer.
Pour le CO₂ en milieu de travail, le HSE recommande un moniteur NDIR à hauteur de tête, à plus de 50 cm des personnes, loin des fenêtres, portes et bouches de soufflage. Il demande plusieurs relevés au cours d’une journée d’occupation et indique que les grands espaces exigent généralement plusieurs points. Essayez différentes positions avec un appareil portable avant de fixer le capteur permanent.
Chaque erreur courante d’implantation laisse une signature dans la courbe :
| Emplacement | Ce que montre la courbe |
|---|---|
| Au-dessus d’un radiateur ou d’un chauffage | La température suit le programme de chauffage plutôt que l’occupation ou la météo |
| Dans une fenêtre ensoleillée ou sur un mur au sud | Un pic quotidien lié au soleil, absent les jours couverts |
| Dans une armoire ou près d’une Gateway ou d’une alimentation | Un décalage chaud constant et une humidité relative sous-estimée |
| Dans un jet d’air soufflé | Un CO₂ proche du niveau extérieur même dans une pièce pleine ; une température proche de celle de l’air soufflé |
| Dans un angle peu ventilé | Le CO₂ monte et baisse plus tard et plus lentement qu’ailleurs dans la pièce |
Dioxyde de carbone et ventilation
Selon le HSE, un CO₂ durablement supérieur à 1 500 ppm dans une pièce occupée indique une ventilation insuffisante à améliorer. C’est un indicateur de ventilation, pas une limite universelle de sécurité. La limite d’exposition professionnelle au CO₂ figurant dans la publication EH40 du HSE est de 5 000 ppm en moyenne sur 8 heures. Le HSE donne aussi un ordre de grandeur : 1 000 ppm correspond à environ 10 litres d’air extérieur par seconde et par personne. L’air extérieur dépasse désormais légèrement 420 ppm.
Le CO₂ ne renseigne sur la ventilation que si les personnes en sont la principale source et si l’air est brassé. Le HSE cite les cas où l’indicateur ne convient pas : locaux équipés d’épurateurs d’air, qui retirent des contaminants mais pas le CO₂ ; procédés émettant du CO₂ ; occupation irrégulière ; grands espaces ouverts où le brassage est incertain. La note d’ASHRAE de juin 2026 ajoute que les consignes d’écart de CO₂ de la norme 62.1 servent à piloter la ventilation selon la demande et ne sont pas des indicateurs globaux de qualité de l’air intérieur.
La plupart des modules NDIR peu coûteux corrigent leur dérive par un ajustement automatique de la valeur de référence. Par défaut, le SCD4x de Sensirion suppose qu’il rencontre de l’air extérieur à 400 ppm pendant plus de 3 minutes chaque semaine de fonctionnement et utilise son plus bas relevé comme référence. Cette hypothèse échoue dans une pièce qui ne revient jamais au niveau extérieur : salle de contrôle occupée en permanence, réserve étanche ou laboratoire doté d’une source de CO₂. Le système assimile alors le minimum de la pièce à l’air extérieur et le capteur sous-estime progressivement la concentration.
Pour le détecter, examinez le minimum nocturne ou du week-end. Dans un bureau ventilé quand il est vide, ce minimum revient près du niveau extérieur chaque semaine. Sinon, désactivez la correction automatique et réétalonnez le capteur avec un instrument de référence.
Température de l’air, des surfaces et des fluides
Chaque milieu exige sa sonde et sa pose. Une sonde à l’air libre mesure l’air, réagit lentement si celui-ci est immobile et subit le rayonnement des surfaces chaudes ou froides voisines. Une sonde sur une conduite doit être à plat contre le tuyau, sous l’isolant, faute de quoi elle lit une température intermédiaire entre tuyau et pièce. Une sonde dans un doigt de gant mesure le fluide, mais l’inertie thermique du doigt de gant ralentit la réponse.
Chaque sonde du capteur de température EpiSensor TES utilise une thermistance NTC 10k. Les sondes étanches, avec câble court ou câble de 1,5 m ou 2,5 m, conviennent à l’air et aux liquides des chambres froides, réfrigérateurs et cuves. La sonde pour tuyau en acier possède une extrémité aplatie en inox pour les conduites aller et retour. La précision est de ±0,2 °C dans la plage normale (−20 °C à 70 °C pour la sonde étanche), puis de ±0,5 °C entre −40 °C et 105 °C. Un TES-22 lit deux sondes sur des canaux distincts et peut ainsi suivre l’aller et le retour d’une paire de conduites.
Dans une chambre froide, une sonde d’air réagit à chaque ouverture de porte. Certains sites placent la sonde dans un petit flacon de glycol pour qu’elle suive la température des denrées plutôt que celle de l’air. Consignez ce choix dans le tableau des points : la même alarme à 8 °C ne signifie alors plus la même chose.
Les points de température de procédé emploient souvent une sonde à résistance Pt100 ou Pt1000 avec transmetteur 4–20 mA. Un Pt100 de classe B selon l’IEC 60751 tolère ±0,3 °C à 0 °C, puis une marge croissante avec la température ; le calculateur Pt100 et Pt1000 indique les limites de chaque classe. Le transmetteur se raccorde à un capteur de signal analogique ZIO. Le guide de mise en service des signaux analogiques traite de l’échelle et des courants de défaut.
Humidité, point de rosée et condensation
La condensation et les moisissures se forment sur les surfaces. L’humidité ambiante ne répond qu’à une partie de la question. Calculez le point de rosée de l’air, puis comparez-le à la température de la surface la plus froide.
Dans une pièce à 20 °C et 60 % d’humidité relative, le point de rosée est de 12,0 °C :
Un angle froid à 14 °C est 2 K au-dessus de ce point : l’eau ne s’y condense pas. L’air au contact de cette surface atteint toutefois environ 88 % d’humidité relative :
La norme ISO 13788 emploie une humidité relative moyenne mensuelle de 80 % à la surface comme limite de conception contre la formation de moisissures. Dans cette pièce, une surface sous 15,4 °C dépasse la limite. L’angle est donc à risque bien avant d’être visiblement mouillé.
Pour suivre ce risque, placez une sonde de contact sur le point froid et un capteur de température et d’humidité dans l’air ambiant. Une mesure calculée dans Edge peut déduire l’humidité relative de surface de ces trois valeurs. Une erreur de ±2 % sur l’humidité relative déplace le point de rosée d’environ ±0,5 K dans les conditions de la pièce : vérifiez le capteur avant de vous fier à une marge de 1 K.
Les capteurs capacitifs d’humidité se décalent après de longues périodes très humides. La fiche Sensirion SHT3x indique un décalage de +3 % d’humidité relative après 60 heures au-dessus de 80 %, qui ne disparaît que lentement au retour à la normale. En chambre froide, zone de lavage ou coffret extérieur, attendez-vous à des relevés trop élevés après des périodes humides.
Points de mesure extérieurs
L’emplacement d’un point extérieur doit répondre à une question précise. Un capteur près d’une route, d’un rejet d’air ou d’un quai de chargement mesure l’influence de cette source. Pour mesurer le fond ambiant, éloignez-le de toutes ces sources. Le guide d’implantation de l’EPA situe les capteurs d’air extérieur à environ 1 à 2 m (3 à 6 pieds) du sol, avec une circulation d’air libre et loin des bâtiments, clôtures, végétation, rejets et routes poussiéreuses.
Pour la température de l’air, le Met Office mesure à 1,25 m dans un abri Stevenson. L’abri protège le thermomètre du soleil et de la pluie tout en laissant l’air circuler entre ses persiennes. Sans écran antirayonnement ventilé, un capteur au soleil mesure la température de son propre boîtier.
Vérifiez que l’indice de protection du boîtier et la plage de fonctionnement conviennent au site. Le boîtier TES est IP67, ses sondes IP68 et sa plage de fonctionnement va de −30 °C à 55 °C ; le guide des indices IP explique ces codes. Une correction déterminée sur un site ne se transpose pas à un autre. Conservez les valeurs brutes et la correction appliquée.
Étalonnage et dérive
Un certificat d’étalonnage indique l’instrument, la référence ou le certificat, la plage et les conditions, l’incertitude et la date. La traçabilité métrologique est une chaîne d’étalonnages documentée et ininterrompue jusqu’à une référence. Elle indique à quel point la valeur est connue ; il vous reste à décider si cela suffit pour la décision à prendre.
Deux capteurs côte à côte montrent leur écart relatif, leur dérive et leur retard. Ils peuvent être d’accord tout en étant tous deux faux : il faut une référence traçable pour vérifier la précision. Pour les capteurs d’air extérieur, le guide de l’EPA décrit la comparaison côte à côte avec un moniteur réglementaire à moins de 20 m. Contrôles pratiques sur site :
- Sonde de température : bain de glace pilée et d’eau au point de fusion, à 0 °C.
- CO₂ : instrument de référence étalonné placé près du capteur, ou relevé extérieur comparé à environ 420 ppm.
- Humidité : hygromètre de référence étalonné, une fois les deux instruments stabilisés au même endroit.
Fixez la périodicité des contrôles selon la dérive annoncée dans la fiche technique et le coût d’une valeur fausse. Sensirion donne pour le SHT3x une dérive typique d’humidité inférieure à 0,25 % par an. Pour le SCD4x, il indique une dérive supplémentaire du CO₂ de ±(5 ppm + 0,5 % de la valeur lue) par an après les cinq premières années. Contrôlez de nouveau après tout déplacement ou changement d’installation.
Temps de réponse, échantillonnage et moyennes
Quatre durées déterminent ce qu’une courbe peut montrer :
- le temps de réponse du capteur ;
- l’intervalle d’échantillonnage local ;
- l’intervalle de transmission radio ;
- la période moyenne utilisée pour l’affichage ou l’alarme.
Le temps de réponse du capteur est la limite basse. Transmettre plus souvent ne révèle pas un changement que le capteur n’a pas encore détecté. Avec un temps de réponse à 63 % de 60 s, un module CO₂ NDIR tire peu de bénéfice d’un relevé toutes les 10 s.
Exemple : une sonde TES dans une chambre froide transmet toutes les 15 minutes, intervalle correspondant à son estimation d’autonomie pouvant atteindre dix ans. Une porte laissée ouverte 5 minutes peut passer entièrement entre deux relevés. Une panne de compresseur apparaît, mais le premier relevé au-dessus de 8 °C peut arriver jusqu’à 15 minutes après que l’air a franchi ce seuil. Une temporisation de 15 minutes ajoute encore 15 minutes. Décidez si 30 minutes restent acceptables pour les denrées. Sinon, raccourcissez l’intervalle en acceptant une autonomie moindre : cadence accrue, site plus froid ou signal faible réduisent tous la durée de vie de la pile.
Mesurez le retard de bout en bout par un échelon connu. Passez la sonde de l’air ambiant à un bain de glace fondante et chronométrez le temps nécessaire pour que le tableau de bord affiche 63 % de la variation.
Qualité et péremption des données
Conservez les relevés bruts et leurs horodatages. Signalez les valeurs suspectes ; ne les écrasez pas et ne comblez jamais une lacune avec des données inventées. Vérifiez unités, fuseaux horaires et sauts soudains incompatibles avec la physique.
Un point périmé a cessé de transmettre. Un point bloqué continue de transmettre la même valeur. Les causes diffèrent : pile ou liaison radio le plus souvent pour le premier, défaut du capteur pour le second, dont la liaison paraît saine. Définissez pour chaque point une règle de péremption, par exemple trois transmissions manquées : 45 minutes avec une cadence de 15 minutes. Signalez aussi une température figée à 0,01 °C pendant plusieurs heures dans une pièce où elle devrait varier.
Edge affiche l’état en ligne ou hors ligne de chaque appareil et l’heure de son dernier relevé. Cet état correspond à la vision de l’appareil par le pont Zigbee ; une valeur en cache peut malgré tout dater. Comparez l’heure du dernier relevé à la cadence attendue.
Les valeurs calculées demandent la même vigilance. Par défaut, une mesure calculée dans Edge reprend la dernière valeur connue d’une entrée périmée. Pour l’humidité de surface ou une moyenne ambiante, configurez l’action en cas de péremption pour supprimer la sortie ou exclure l’entrée : un capteur hors service ne doit pas continuer à alimenter le résultat.
Pour les moyennes, fixez un taux minimal de données complètes et affichez les périodes qui ne l’atteignent pas. La réglementation européenne sur la qualité de l’air fournit un repère défendable : l’annexe XI de la directive 2008/50/CE exige 75 % de données valides pour une valeur horaire (45 minutes), et 18 des 24 valeurs horaires pour une moyenne quotidienne.
À la mise en service, contrôlez séparément la liaison et la mesure. Pour la liaison, utilisez la qualité radio et les transmissions manquées dans la vue d’état du réseau d’Edge. Pour la mesure, comparez le relevé à une référence placée près du capteur. Une excellente liaison transmet une valeur fausse aussi sûrement qu’une bonne valeur.
Alertes et commande
Décrivez chaque alerte par son seuil, sa temporisation, sa condition de retour, son destinataire et l’action à mener. Pour la chambre froide :
| Alerte | Condition | Retour à la normale | Destinataire | Action |
|---|---|---|---|---|
| Température élevée dans la chambre froide 1 | Au-dessus de 8 °C pendant 15 minutes | Sous 7 °C | Responsable d’astreinte du stockage | Vérifier la porte puis le compresseur ; déplacer les denrées si la température ne redescend pas |
| Absence de données de la chambre froide 1 | Aucun relevé pendant 45 minutes | Relevé suivant | Équipe technique | Vérifier la pile et le signal |
En Angleterre, au pays de Galles et en Irlande du Nord, 8 °C est la température maximale légale des aliments réfrigérés. La Food Standards Agency conseille de régler les réfrigérateurs à 5 °C ou moins pour absorber les fluctuations. Sans temporisation, chaque livraison par la porte déclenche une alarme que le personnel finit par ignorer. Sans bande de retour de 1 K, une température oscillant autour de 8,0 °C déclenche et efface l’alarme à chaque nouveau relevé.
Testez les deux alertes. Réchauffez la sonde pour produire un véritable dépassement, puis retirez la pile pour simuler une perte de communication. Une alerte ouvre une enquête : une humidité de surface élevée invite à vérifier le risque de moisissure ; un CO₂ élevé invite à vérifier la ventilation.
Si un capteur commande un ventilateur, un registre d’air ou une vanne, décidez de la réaction de l’installation quand sa valeur devient périmée : maintenir la dernière sortie, prendre une position sûre prédéfinie comme un débit minimal d’air neuf, ou rendre la main à la régulation locale. Vérifiez ce cas à la mise en service en arrêtant le capteur.
Mise en service et transmission du dossier
Trois éléments manquent souvent au dossier un an plus tard :
- une photo de chaque capteur installé, révélant le radiateur ou la fenêtre ensoleillée que personne n’a mentionné ;
- tout décalage ou facteur d’échelle configuré, absent du capteur de remplacement ;
- la source d’horloge de chaque appareil, car une erreur d’horodatage ressemble à un retard de réponse.
Conservez avec eux le tableau des points, les certificats d’étalonnage et les résultats des essais d’alerte.
Appliquez une entrée connue à chaque capteur et suivez-la jusqu’au tableau de bord. Soufflez près du capteur CO₂ et observez la hausse du relevé. Plongez une sonde de température dans un bain de glace fondante. Confirmez que valeur et horodatage parviennent à Edge, à l’historique stocké et au tableau de bord.
Réexaminez le tableau des points si l’usage de la pièce, l’occupation, la ventilation, la fixation, le micrologiciel ou l’objectif d’une alarme change. Poursuivez avec le plan d’application pour le suivi de l’environnement intérieur ou construisez un système.
Questions fréquentes
Une mesure de dioxyde de carbone représente-t-elle la qualité globale de l’air intérieur ?
Elle indique une seule chose : la qualité de la ventilation d’un espace occupé lorsque les personnes sont la principale source de CO₂. Pour le HSE, un CO₂ durablement supérieur à 1 500 ppm dans une pièce occupée indique une mauvaise ventilation. ASHRAE précise que le CO₂ ne décrit pas à lui seul la qualité globale de l’air intérieur : mesurez séparément particules, COV ou humidité si nécessaire.
Où installer un capteur d’environnement intérieur ?
Là où il répond à la question définie pour ce point. Pour le CO₂, le HSE recommande la hauteur de tête, à plus de 50 cm des personnes et loin des fenêtres, portes et bouches de soufflage. Éloignez les capteurs de température et d’humidité des radiateurs, vitrages ensoleillés et équipements chauffants. Photographiez l’emplacement définitif.
Deux capteurs qui donnent la même valeur sont-ils nécessairement précis ?
Non. Deux capteurs côte à côte montrent leur écart relatif, leur dérive et leur retard ; ils peuvent être d’accord tout en étant faux. Vérifiez la précision avec une référence traçable : bain de glace fondante pour une sonde de température, instrument de référence étalonné pour le CO₂ ou l’humidité.