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II. LE THERMOMÈTRE À DIODE
Un capteur est un instrument de mesure qui convertit une grandeur physique (température, flux
lumineux …) en un signal électrique (tension, intensité …).
Dans le cas d’un capteur de température, l’objectif est d’obtenir une tension U (en V) proportionnelle à
la température θ (en °C) telle que : U = 10-3×θ.
L’utilisation d’un voltmètre numérique, sur le calibre mV, permet alors de lire directement une valeur
de température.
1. La diode : un capteur de température.
La tension aux bornes d’une diode au silicium varie en fonction de sa température.
Le dispositif expérimental, représenté ci-dessous, permet de relever, pour différentes températures de
l’eau, la tension aux bornes de la diode.
Pour différentes valeurs de la température θ de l’eau, on a relevé la tension Ud aux bornes de la diode.
Tableau de valeurs :
θ/°C 10 16 24 30 37 41 44 50 57 62 66 70
Ud/V 0,651 0,636 0,620 0,607 0,592 0,583 0,577 0,565 0,549 0,540 0,530 0,520
1.1. Tracer, sur papier millimétré, la courbe représentant la tension Ud en fonction de la température θ.
Échelle à utiliser :
- abscisses : 1 cm correspond à 5 °C
- ordonnées : 1 cm correspond à 0,01 V (l’origine des ordonnées est prise à 0,500 V)
1.2. Vérifier que cette courbe peut être assimilée à une droite dont l’équation est :
Ud = – a×10-3×θ + U0, Ud en V.
Déterminer graphiquement les valeurs de U0 et de a et préciser leurs unités.
L’intensité I est fixée à 4,0 mA.
V
A
I
thermomètre
eau plaque