Interface de Commande S7 300c (1)

Le Conditionnement des Signaux de la Sonde PRT100
Dans notre application, comme illustré ci-dessous, les signaux du thermomètre à résistance en
platine sont mis en forme par le module de contrôle en un signal analogique 0 - 24V. Ces signaux sont alors
affichés sur les LED des afficheurs et également convertis numériquement pour être interprétés par le PC.
Figure 1 : Schéma de conditionnement de Capteur Ptr100
Capteur de Température :
- Une description complète du thermomètre à résistance en platine est donnée au chapitre Le fonctionnement de
ce thermomètre réside en la simple mais hautement précise et répétitive propriété du de variation de la
résistance du platine qui est fonction de la T°
-Une sonde Pt100 est un type de capteurs de température aussi appelé RTD (détecteur de température à
résistance) qui est fabriqué à partir de platine. L'élément Pt100 a une résistance RTD = 100 ohms à 0 °C, et il est
de loin le capteur Pt100 le plus utilisé.
Figure 2 : Capteur PRT100
-Le Bruit de Mesure
-Comme vous voyez que le capteur est comme une antenne, en conséquence, il va commencer a capté le bruit et
se mélanger avec la tension, alors pour éviter ce problème, nous allons mettre un condensateur de grande valeur
(100uF) connecté parallèlement avec le capteur, le condensateur joue le rôle d’un filtre passe-bas, et il va
éliminer presque tout le bruit.

-Ce capteur peut mesurer une température entre 0 °C et 100 0 °C. nous allons voir plusieurs détails dans la
partie du conditionnement.
-Etendue de Mesure de ce Capteur :
-La T° est mesurée grâce à la modification de la résistance, donc la longueur des câbles a une
importance dans les caractéristiques du capteur. Sur l’API S7-300C, un système trois fils est utilisé, le
troisième câble étant le compensateur de la longueur du fil et les variations de la température
ambiante. Des systèmes quatre fils existent mais ne sont nécessaires que pour les mesures de très
haute précision
La mise à l’échelle :
- Les composants de conditionnement sont des ponts actifs qui linéarisent la réponse du PRT et augmente la
valeur de la T° mesurée. La sortie une fois mise en forme est de 50mV/C,
0 degrés 0V en sortie
50 degrés 12V en sortie
100 degrés 24V en sortie
La variation de signal de sortie :
-Notre signal de sortie conditionnée de La sonde Ptr-100 est proportionnelle à la variation de température Par la
pente 0.24 V/C
Température
PT100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Tension de sortie
0
2,4
4,8
7,2
9,6
12
14,4
16,8
19,2
21,6
24
Tension VDC
24 Vdc
La mise à l'échelle
0,24 V/c
0
2,4
4,8
7,2
9,6
12
14,4
16,8
19,2
21,6
24
0
5
10
15
20
25
30
020 40 60 80 100 120
Vout
Temperature
L'evolution de signal de sortie en fonction de T

Conditionnement :
- Chaque « conditionneur » de signal a un réglage initial à zéro et un léger gain. Ceux-ci ont été préréglés en
usine et en fonctionnement normal de sorte à ne nécessiter AUCUN réglage supplémentaire. Cependant s’il
apparaît que les valeurs des afficheurs sont inexactes, se référer à l’annexe 3 pour ré étalonner les composants.
-Ces circuits fonctionnent à partir d’une alimentation [24 Vdc-0 Vdc} délivrée par le circuit d’alimentation de
L’API S7-300C
Les signaux de température
-Les signaux du capteur PR-t sont conditionnés pour donner une sortie de 50mv/'C avec un zéro réglable et un
gain aisé. Conformément +0.1C, précision +0.1% rdg, stabilité 0.03'C/'C. Alors 50 mV/C .
-Le conditionnement des signaux de Température PRT-100 :
Figure 3 : RTD-PT100 ISIS
- Pour le choix de la résistance R1, il faut choisir une valeur grande, pour éviter l’auto-échauffement, nous
avons choisi R1 = 1K.
-Alors, à T = 0°C, RTD = 100 , et d’après le diviseur de tension :
Figure 4 : Tableau des Resistance Pt100 en fonction de température
Et d’après la datasheet du capteur :   à une température   
-Donc la plage de variation du signal de sortie [2.18 V ; 2.55 V].

-La variation de signal de sortie en fonction de température :
Montage Adaptateur de l’impédance :
- Alors, maintenant il faut qu’on ajoute un montage suiveur car, la circulation d'un courant provoquerait une
réduction de la tension perçue par l'amplificateur. Le montage suiveur contourne ce problème, ce qui lui vaut
aussi le nom d'adaptateur d'impédance.
Figure 4 : Montage AOP Suiveur
- Vout = 2.55 V pour T = 0°C, nous allons rendre Vout = 0 V pour T = 0°C, c’est pour cette raison, nous avons
utilisé un montage soustracteur, pour rendre la réponse du système 0V à 0°C. la différence de la tension de
sortie  .

Figure 5 : schéma de mise en forme de Signal Température
Figure 6: L’allure de variation de Température
Convertisseur ADC égale 10bit, la résolution égale : 
=23,4375 mV
-le total nombre de division = 
 0,2255 = 47. 150 = 3,25°C, cela signifie que la température la plus bas
qu’on peut mesurer = 3,25°C, il faut donc augmenter la marge de signal de sortie. Nous avons choisi
d’augmenté le signal de sortie de 0,2255 jusqu’à 1V. La relation entre la tension de sortie et la variation de la
résistance et linéaire Y=mX+C, d’après la datasheet, à T = 30°C, Vt1 = 0.09V et RT1 = 111,2 Ohm et à T =
150°C, Vt2 = 1 V et RT2 = 160 Ohm.
Acquisition des données :
La conversion Analogique/Numérique :
La conversion A\D est réalisé avec le convertisseur du microcontrôleur PIC18F4550 de