Tension d`alimentation de la tête de mesure

Mesure industrielle de niveau TP2
Tension d’alimentation de la tête de mesure
Document consultable : Schéma structurel N°: 953.41-01
Présentation de la séance :
Nous nous intéressons à la dépendance de la chaîne de mesure vis à vis de sa tension d’alimentation ;
le constructeur précise que le fonctionnement de l’électronique de mesure est correct pour une tension
d’alimentation VA comprise entre 12V et 36V.
Le montage utilisé pour ces différentes mesures est représenté ci-dessous :
L’alimentation stabilisée réglable permet de faire varier la tension VA appliquée à la tête ; le milliampèremètre affiche l’intensité IB du courant de boucle . VR est la tension régulée appliquée à la tête de
mesure.
Les capacités de référence CK et du capteur de niveau CM, sont simulées par des condensateurs enfichés
sur un support prévu à cet effet.
Nous choisissons par exemple CM = CK = 100pF (Le constructeur précise que les valeurs de CK et de CM
doivent rester inférieures à 2nF).
PT10
mA
Tête de Mesure
IB
VA
V
Régulation
de tension
VR
V
7
4
CK
PT6
CM
1
Le sélecteur de sensibilité de mesure (commutateur 3 positions ) est placé en position (2)
Mesures à réaliser :
Pour une tension d’alimentation V A variant de 0V à 30V, puis de 30V à 0V, relever les évolutions du
courant IB et de la tension VR.
Tracer sur un graphique, les 2 courbes VR = f(V A) (VR1 : sens croissant ; VR2 : sens décroissant) ;
tracer, sur un autre graphique, les 2 courbes IB = g(V A) correspondantes (IB1 : sens croissant ; IB2 : sens
décroissant).
Exploitation :
Dans quelle plage de valeurs de V A y a-t-il effectivement régulation ?
Les spécifications du constructeur sont-elles validées ?
Quel phénomène remarque-t-on dans chaque couple de courbes ?
Pour une installation en site industriel, comment choisirait-on la valeur de V A ?
TP2 Vega – Alimentation de la tête
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Claude Lahache
Approche théorique :
A partir du schéma structurel de la tête de mesure, il est possible de dessiner une version « épurée » de la
partie « régulation de tension », comme le montre le schéma suivant :
PT10
D13
D14
D15
T3
R19
274kΩ
Ω
VA
D11
VR
IC1/4
R20
75kΩ
Ω
R17
2,74kΩ
Ω
R21
68Ω
Ω
PT6 / 7
D11 est une diode zéner LL5467A, dont la tension de claquage est de 6,5V.
L’amplificateur opérationnel fonctionne en amplificateur d’erreur entre la tension aux bornes de R17 et
celle aux bornes de R20.
- En supposant que ces 2 tensions sont en moyenne égales, exprimer la tension VR en fonction de R19, R20
et de la tension de zéner de D11. Faire l’application numérique.
- Quelle est la condition sur VA pour que ce montage régule de façon satisfaisante ?
- Les spécifications du constructeur sont-elles validées ?
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Claude Lahache