Réalisation d'un capteur de température

 


 
 

    Pour réaliser un capteur de température dont le signal transmis peut être traité de manière électrique, un thermomètre classique n'est évidemment pas adapté. Il existe principalement 3 sortes de transmetteur de température : un thermocouple, une pt100, nue CTN, ou encore une diode.

    La solution qui consisterait à utiliser un thermocouple est de loin la meilleur, mais aussi la plus complexe à mettre en œuvre pour un amateur et la plus onéreuse. La "pt100" est une résistance de platine ( d'où le "pt") dont la résistance ohmique varie en fonction de la température de façon pratiquement linéaire dans un petit domaine de température. Associé à un pont de wheastone, celle-ci est un excellent moyen de mesure relativement précis et beaucoup moins onéreux qu'un thermocouple. Par contre, Il vous sera difficile de trouver une pt100 chez votre commerçant d'électronique habituel. On trouve plus souvent des CTN (capteur à coefficients de température négatif dont la résistance varie en fonctions de la température) dont je ferais un prochain article…
 
 


PARTIE A: LA DIODE




La solution étudié ici correspond à l'utilisation de la diode que nous allons détaillé ici :




I)Principe de fonctionnement de la diode entant que capteur de température

    Lorsqu'une diode est traversé par un courant d'intensité constante, la tension aux bornes de la diode dépend uniquement de la température de celle-ci.

Si I = constante, alors UAB=Ud=f(q)
 
 

Il est donc nécessaire de réaliser une source de courant pour "alimenter" cette diode.
 
 

Liste du matériel

R1 = 1 kW

R2 = 4,7 kW

R3 = 3 kW

Transistor NPN type BC327 ou BC251A 

Dans ce montage, La charge est parcouru par courant faible mais d'intensité constant.


 
 

    Le capteur est alors réalisé en remplaçant tout simplement la charge par une diode standard type 1N 4007 ou 1N4004

    Une diode standard réagit de façon linéaire avec la température ce qui est très pratique pour son utilisation.

    Cette loi de varation, même si elle est linéaire n'est encore des plus simple. La meilleur solution serait d'avoir une droite de pente K et passant par 0 (ordonnée à l'origine nulle).

    Le cheminement est le suivant :

    Cela consiste à retirer au signal la valeur U0 , c'est à dire la valeur de Ud à 0°C. Puis Il suffit de multiplier le signal par -1 grâce à un système d'amplificateur opérationnel :

On démontre alors que la sensibilité du capteur est alors

k étant la sensibilité de la diode seule à la température

    Il suffit de régler la résistance variable P2 pour avoir la proportion que l'on désire entre la température et la tension de sortie


Liste du matériel

R1 = 3,3 kW

R2 = 22 kW

R3 = 10 kW

P2 = 10 kW

P1 = 10kW (?potentionmètre linéaire)?

1 TL084 (amplificateur opérationnel)


Etalonnage du capteur


Téléchargement : schéma du montage


 


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