Cahier de laboratoire
La conception d’un capteur de température
Nom : ________René Poulin____________________________
But
À l’aide d’une thermistance et du matériel fourni, concevoir un capteur de température qui servira à
mesurer deux températures d’objets de la salle de classe.
Mise en gardes et remarques générales
Lorsque des résistances sont mesurées à l’aide du multimètre, il est important de
déconnecter toute source de courant (AC ou DC).
Utiliser le multimètre avec prudence lors de la mesure de tensions. Déconnecter le
circuit à tester avant de faire les branchements.
Références :
- Omega : Compagnie fabriquant des thermistances : http://www.omega.fr/prodinfo/thermistances.html
Page consultée le 3/13/2015
- Guide d’utilisation d’un thermistance : http://www.ni.com/tutorial/7112/en/
Page consultée le 3/13/2015
Conception d’un capteur de température
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Hypothèse Ma prédiction
Conception imaginée (indiquez les matériaux utilisés):
Le circuit électrique suivant permettra la conception d’un capteur de température :
Cr1 Description adéquate du
problème
Formulation d’une explication ou d’une solution provisoire (2)
Conception d’un capteur de température
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Conception : Planification et réalisation
Une thermistance
Un multimètre
Eau du robinet
Une combinaison de résistors
Une source électrique de 10 V
Fils électriques
Fer à souder et étain pour la soudure
Un thermomètre
Plaque d’assemblage de
circuits électriques
Un bécher
Une plaque chauffante
Les étapes de conception:
Mesurer la valeur de la thermistance (en Ohms)
Mesurer la valeur des résistances (en Ohms) et en choisir qui ont une valeur semblable à celle de la
thermistance. Au besoin assembler les résistances en série.
À l’aide de la plaque d’assemblage de circuits électriques, reproduire un système électrique semblable
à celui illustré plus bas.
À l’aide du multimètre, mesurer les tensions d’entrée et de sortie et vérifier qu’elles sont du même
ordre de grandeur. Si c’est le cas, le système est prêt à être utilisé.
Fixer les divers éléments du système électrique fabriqué à l’aide de soudure (retirer au préalable de la
plaque d’assemblage).
Afin de calibrer le capteur, mesurer la tension d’échantillons d’eau à des températures mesurées (5oC,
25oC, 50oC). Les tensions mesurées pour ces 3 échantillons serviront à établir la relation graphique
entre la tension de sortie et la température de différents objets.
Mesurer la tension de sortie lorsque la thermistance est en contact avec des objets à diverses
températures. Prendre des mesures pour au moins 2 objets qui ont des températures différentes.
À l’aide de la relation graphique, déterminer la température (en °C) en fonction du voltage obtenu.
Cr2 Mise en œuvre d’une
démarche appropriée
Planification du travail
Réajustement de la démarche, au besoin (1)
Conception d’un capteur de température
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Expérimentation/Observations
Je note ou je dessine ce que j’observe, ce que je fais, ce que je découvre. Je réalise
les étapes de ma démarche.
Observations :
- Il est important de bien tenir les 2 bornes du multimètre en place lorsqu’on mesure les
tensions, sinon les mesures fluctuent quelque peu.
- La température de la thermistance varie rapidement si on ne conserve pas le contact
direct avec l’objet dont on désire mesurer la température.
-
Tableau 1 : Mesure de la résistance des résistors et thermistance utilisés
Tableau 2 : Courbe étalon à différentes températures
Température (oC)
Voltage (V)
Étalon 1
25
6.10
Étalon 2
50
3.88
Étalon 3
5
8.17
Résistance (kΩ) à 10V.
Premier résistor (R1)
2.23
Deuxième résistor (R2)
2.22
Troisième résistor (R3)
2.12
Thermistance (R4)
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