bilan tp

BILAN TP - DETECTEUR DE CHALEUR OU ALARME A CANICULE
On cherche à créer un système électronique qui donne l'alerte lorsque la
température ambiante est supérieure à une valeur fixée par la norme de sécurité.
On a vu que l’on pouvait faire le lien entre température et tension, il nous reste
donc à pouvoir comparer des tensions pour comparer des températures !
1) Comment comparer des tensions en électronique ?
Symbole de l’AOP
L'AOP ou Amplificateur opérationnel
Un AOP est un composant électronique qui miniaturise un circuit électronique complexe.
Ce circuit est à l'intérieur d'un boitier qui possède 8 pattes qui lui permettent de communiquer
avec l'extérieur.
Vous n'utiliserez que 5 des pattes de l'AOP, la sixième étant la masse et les autres étant
nécessaires à des réglages très spécifiques...
L'AOP est un circuit électronique qui ne fonctionne que s'il est alimenté en tension.
Vous disposez d'un générateur spécial qui crée deux potentiels symétriques par rapport à la
masse, ici + 15V et - 15V.
Les deux entrées notées + et - (elles ne sont pas équivalentes) seront portées à des altitudes
électriques ou tensions repérées par rapport à la masse et crées par d'autres générateurs de
tension. On peut également parler de tensions V+ et V-.
Le circuit va réagir en fonction des tensions des entrées et donner "une réponse" qui sera une
tension de sortie toujours repérée par rapport à la masse : Vs.
Un AOP donne des réponses différentes en fonction du montage dans lequel on l'introduit.
Aujourd'hui vous découvrirez la réponse de l'AOP dans un cas très simple appelé montage
comparateur.
Brochage du TL081 ou du 741CN
Etude du fonctionnement de l'AOP
Montage réalisé par le PROF:
l'AOP est détérioré si un des potentiels
d'entrée est supérieur ou inférieur aux deux
potentiels d'alimentation, ie 15V !
V+
V-
1) Après avoir fait varier V+ et V- et observé la tension de sortie Vs de l'AOP, compléter :
Si V+ est supérieur à V-, alors la tension de sortie Vs est > 0
Si V+ est inférieur à V-, alors la tension de sortie Vs est < 0
2)
Justifier que ce montage est appelé MONTAGE COMPARATEUR.
Ce montage est appelé comparateur car il permet de comparer 2 tensions et d’obtenir 2
sorties différentes en fonction de cette comparaison.
3) On veut faire varier les deux tensions d’entrées V + et V- de l'AOP. Quel type de montage déjà vu peut nous
permettre d’avoir deux tensions variables indépendantes à partir d’une seule alimentation ?
Ualim = 6V
Rv1
Rv2
R
R
Compléter :
V-
V+
On créée un double diviseur de tension avec une résistance variable dans chacune des branches de
façon à pouvoir régler V+ et V- en fonction des Rv :

Si Rv1 augmente,
diminue et Si Rv1 diminue,
augmente.

Si Rv2 augmente,
diminue et Si Rv2 diminue,
augmente.
On place un voltmètre en sortie pour vérifier les résultats du 1).
2) Comment fonctionne une alarme de température ?
1) Identifiez les différentes parties du circuit en pointillé en précisant le
type de montage pour l’A.O.
 On a adapté le montage du 1) en prenant une résistance de 1 k à 20°C pour la thermistance et R1 = 1k
pour les conducteurs ohmiques (directement les résistance de la platine !) et une boîte AOIP 0-1000 pour
la résistance variable.
Diviseur dont la tension
correspond à Tseuil
Diviseur dont la tension
correspond à Tmesurée
+ 6V
RV
RTH
Comparateur
+15V
E+
U
S
E-
V+
R1
R1
V-15V
Us
R=1k
2) Exprimez la tension V+ en fonction de RTh R1 et U. Comment varie V+ quand la température augmente ?
Si T augmente, RTH diminue, V+ augmente.
3) Pour la 2ème partie du montage, exprimez la tension V- de la résistance variable en fonction R1 Rv et U.
 On souhaite déclencher l’alarme quand la température de la pièce dépasse 30 °C.
4) Quelle est approximativement la résistance de la thermistance à cette température ?
Il faut régler Rv sur 800 ohms. (cf graphique T=f(RCTN) du TP précédent)
5) Expliquez le rôle de l’A.O. ici.
Si la température augmente trop, V+ va augmenter au point de dépasser V- et la sortie de
l’A.O (en mode comparateur) sera positive, autrement dit la DEL sera passante.
6) Quel est le rôle de la D.E.L. ? La del sert d’alarme visuelle pour nous indiquer que T>30°C !