Tension d`alimentation de la tête de mesure

TP2 Vega – Alimentation de la tête page 1 Claude Lahache
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 V
A
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 V
A
appliquée à la tête ; le milli-
ampèremètre affiche l’intensité I
B
du courant de boucle . V
R
est la tension régulée appliquée à la tête de
mesure.
Les capacités de référence C
K
et du capteur de niveau C
M
, sont simulées par des condensateurs enfichés
sur un support prévu à cet effet.
Nous choisissons par exemple C
M
= C
K
= 100pF (Le constructeur précise que les valeurs de C
K
et de C
M
doivent rester inférieures à 2nF).
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 I
B
et de la tension V
R
.
Tracer sur un graphique, les 2 courbes V
R
= f(V
A
) (V
R1
: sens croissant ; V
R2
: sens décroissant) ;
tracer, sur un autre graphique, les 2 courbes I
B
= g(V
A
) correspondantes (I
B1
: sens croissant ; I
B2
: 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
?
V
V
A
Tête de Mesure
C
K
C
M
1
7 4
I
B
V
V
R
Régulation
de tension
PT10
PT6
mA

TP2 Vega – Alimentation de la tête page 2 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 :
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 R
17
et
celle aux bornes de R
20
.
- En supposant que ces 2 tensions sont en moyenne égales, exprimer la tension V
R
en fonction de R
19
, R
20
et de la tension de zéner de D11. Faire l’application numérique.
- Quelle est la condition sur V
A
pour que ce montage régule de façon satisfaisante ?
- Les spécifications du constructeur sont-elles validées ?
R
19
R
20
R
17
R
21
D13 D14 D15 T3
IC1/4
68
Ω
ΩΩ
Ω
D11
274k
Ω
ΩΩ
Ω
75k
Ω
ΩΩ
Ω
2,74k
Ω
ΩΩ
Ω
V
R
V
A
PT10
PT6 / 7