Sonde thermométrique.

¤ PCSI ¤ 2013\2014 TD2
Sonde thermométrique.
Une sonde à thermocouple présente deux électrodes E1 et E2 entre lesquelles existe une différence de
potentiel v, fonction affine de la température. Une chaîne de mesure est alors utilisée pour générer un
signal s proportionnel à v.
m
o
c
.
b
e
w
Le dispositif utilise deux circuits intégrés appelés amplificateurs opérationnels, dont on admettra les
propriétés suivantes, correspondant à un fonctionnement linéaire idéal:
 les potentiels des entrées - et + sont identiques: V  V ;
 les intensités des courants entrant par ces entrées sont nulles ;
 un courant d'intensité Is est délivré par le circuit en sortie, sa valeur s'ajuste de manière à assurer
l'égalité V = V_ (une régulation intervient automatiquement, nous ne l'étudions pas ici).
a
l
o
h
La gamme de valeurs de v mesurables est [0,5 mV], on désire générer une tension de sortie s de valeur
maximale égale à 5 V.
1. En appliquant le théorème de Millman aux points + et - de l’amplificateur de gauche, exprimer le
potentiel de sortie s1 du premier amplificateur en fonction de V1 et V2, potentiels respectifs de E1 et E2.
2. Quelle relation doivent vérifier les résistances R1 à R4 pour que s1 soit proportionnel à v = V2 - V1 ?
On choisit R1 = R3 = 1 kΩ, calculer R2 et R4 si l'on désire, en sortie du premier circuit intégré, observer une
tension s1 = 100v.
3. Exprimer s en fonction de s1 et en déduire le rapport R6 / R5 requis.
4. En pratique, un signal parasite engendré par les perturbations alentour vient modifier les potentiels V1 et
V2. Son action se traduit par l'ajout d'une tension de valeur Vp, identique sur les deux électrodes E1 et E2.
Quel est alors le comportement du dispositif ? A quoi doit-on notamment veiller lors de la réalisation
du circuit?
w
w
w
k
.