dimanche 13 novembre 2016

TP : étude des caractéristiques d un capteur de température à base d'un sonde pt100

MANIPULATION :montage (1) (avec multimètre)

 ·       Matériel utilisés :

Source de tension.
Sonde de température en platine.
D.C Amplificateur de mesure. 
Multimètre numérique.
·  A l’aide d’un multimètre, et en ajustant la température à traverse le contrôleur de chaleur on relève la variation de la résistance R de la sonde pt100 en fonction de la température : 

Les valeur Température
La sonde pt 100
Contrôle de chaleur
Température mesurée T(c°)
Résistance mesurée R(Ω)
20
22.5
107.9
30
23
108.1
40
29.5
111.1
50
38
114.9
60
46.5
118.7
70
55
122.6
80
63
126.7
90
72
130.6
100
80
134.3
110
88
137.7

Tab1 : Tableau de l’échauffement

Les valeur Température
La sonde pt 100
Contrôle de chaleur
Température mesurée T(c°)
Résistance mesurée R(Ω)
100
88
137.7
90
80
134.4
80
70
130.6
70
62
126.8
60
56
123.2
50
46
119.4
40
39
115.6
30
30.5
111.8
20
26
109.7

Tab2 : Tableau de refroidissement


a)Détermination de la valeur de R(0) :
On remarque que la variation de la résistance on fonction de la température est quasi-linéaire et R(0) c’est la valeur obtenue lorsque la courbe R(T) coupe l’axe de cordonnées.
-théoriquement R(0)  =100ohm .
-pratiquement : R(0)=105ohm à échauffement  =105 à refroidissement.
b) calcule la sensibilité thermique de la résistance :
-à l’échauffement :

       pour T=[30,80]  et R=[108.1,126.7]
b) à refroidissement :
= 0.000554 .
Conclusion :
Pour caractériser la variation de la résistance avec la température en utilise le coefficient de température  qui exprime la pente de la courbe résistance-température entre 0  et100  .

·       La valeur de A : si on considère que la linéarité est parfait donc : A=     pour T=[20,92] donc A=0.059.

Ø La variation théorique de R(T) dans le domaine de Température  T  :
On à
 A=3.908+10^-3
 B=-5.8*10^-7

C=  -4.27*10^-12
                                    0  pour T>0

Dans le cas des métaux, la résistance varie avec la température suivant la loi suivante :   R(T)=R0*(1+A*T+B*T^2+C*T^3)  Tous les métaux voient leur résistance varier 
avec la température mais seulement quelques uns sont utilisés comme capteur. 
En effet un bon capteur doit avoir une bonne sensibilité, être le plus fidèle possible, 
être le moins encombrant possible, linéaire même si ce n'est pas obligatoire, avoir un temps de réponse convenable et une étendue de mesure suffisante. Les 4 plus utilisés
 sont le platine, le tungstène, le nickel et le cuivre. Le tableau suivant énumère pour 
chaque métal ces caractéristiques ainsi que son étendue de mesure :

Température
R(T)
-200
19.52
-150
40.07
-100
60.34
-50
80.31
50
119.39
100
138.5
150
157.31
Tab : la variation entre -200 150

Ø Montage 2 : avec le  pont de wheatstone :
·       La variation de la tension de déséquilibre du pont de wheatstone 
     en fonction de la température.

La Température
La Tension
25
0 ,8
30
0,9
40
0 ,96
50
1 ,03
60
1,09
70
1,14
80
1,19
90
1,26
93
1,3