Fiche TP n�4 : les lois du Courant Continu by 1rgrJJJ

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									                   Fiche TP n°10bis : Etude d’un capteur de température – le LM35CZ


 I – Objectifs :

 Pour suivre l’évolution de la température à l’aide de l’ordinateur, on peut réaliser une chaîne
 électronique. Le premier maillon de cette chaîne est le capteur.
 Étudier la variation de la résistance du capteur en fonction de la température avec Généris 5+ .
 Recherche d’un modèle mathématique.
 Utiliser ce modèle pour déterminer quelques températures.
 On utilise un capteur linéaire à la différence de la CTN. La recherche du modèle sera plus simple.
 On associera ce capteur à une chaîne électronique dans le but de faire afficher la température par un
 appareil de mesure ou à l’aide de lampe.

  II – Etude Expérimentale :                                                        1 2 3 du   capteur
1) Manipulation : découverte du capteur
    1: alimentation du capteur en 5 V rouge ; vérifier la tension au voltmétre
    2: potentiel du capteur, dépendant de la température (ici bleu)
    3: masse noir

 Contrairement à la thermistance qui fonctionne sans alimentation,
  le capteur LM35DZ doit être alimenté pour fonctionner.
 Alimenter le module capteur de température linéaire
 Placer un voltmètre sur la sortie du capteur, calibre 1 V.
 Faire vérifier votre montage avant de continuer.
 Le voltmètre mesure la tension U2-3 = ULM35 (entre bleu et noir)
         a) A température ambiante, mesurer la tension ULM35 (environ 280mV à 28°C)
         b) Placer le capteur entre les doigts et noter comment varie la tension ULM35 lorsque la
         température augmente. Conclure.

 traitement avec Généris 5+ :
          adaptateur voltmètre sur le calibre 1V ; faire le zéro alimentation éteinte ; écart à 0.3%
          adaptateur thermomètre. Calibre -10°C – 190°C

 montage :
   Placer le barreau aimanté
   Attacher le capteur et la sonde à l’aide d’un élastique,
   Fixer l’ensemble à une potence ;
  Ne pas immerger totalement le capteur !

  Remplir le bécher avec de l'eau froide (environ 200mL)
  Plonger un thermomètre et le capteur LM35DZ
      dans l'eau du bécher dont la température est réglée
      grâce au chauffe ballon.
         Soit relever simultanément ULM35 avec le voltmètre et
 la température temp sur le thermomètre, jusqu'à
 80 °C environ et remplir le tableau.
 à 80°C retirer le capteur LM35DZ et le thermomètre.
         Soit faites un relevé automatique avec généris5+.




 Fiche 10bis – MPI                              1                                lycée de Bellevue
2. Protocole expérimental :
On chauffe un bécher de 500mL contenant de l'eau (200mL) et de la glace pilée pendant 20 min.
Durant toute la manipulation, le capteur est immergé dans ce milieu. Un adaptateur thermomètre sur le
calibre -10°C à +190°C nous permet de suivre l'évolution de la température. Pour obtenir des mesures
cohérentes, le composant étudié est maintenu à côté de la sonde de l’adaptateur du thermomètre.
L'objectif est d'utiliser le graphe Ucapteur = f (θ) pour étalonner le capteur. Le capteur est relié à ses
bornes à un adaptateur voltmètre. Un régulateur de chauffe avec agitateur magnétique et barreau
aimanté est utilisé afin d’homogénéiser la température du bain. La température T est relevée par
l’ordinateur en même temps que U. On utilise Généris 5+ pour tracer le graphe de Ucapteur = f (θ).
On peut suivre le déroulement de l’expérience en observant les valeurs de T, U en haut à droite.
Veiller à ce que la température ne monte pas trop vite.
  Choisir les grandeurs d’acquisition
  En abscisse : la température
  En ordonnée : le voltmètre
  Réglages des capteurs:
            Voltmètre fonction instantanée, calibre se mettre sur la tension la plus élevée qu'on
  utilisera.

   En mode automatique. On tourne le bouton de l'alimentation et aussitôt que le logiciel « voit »
   que la valeur a bougé de 0.3% par exemple, il effectue une mesure.
   Lancer l’acquisition      .

   Les points s’affichent ; vérifier que T et U augmentent.
   A la fin de l’expérience enregistrer le fichier Capteur1.




IV – Recherche d’un modèle mathématique Ucapteur = f(θ):

1. Dans le graphique ne faire apparaître uniquement que Ucapteur en ordonnée et θ en abscisse. La
   courbe apparaît ; on peut changer tout de suite l’échelle dans représentation graphique en prenant
   le min à -10°C et max à 110°C ; puis faire automatique.
2. On recherche le modèle graphiquement dans modélisation ; on choisit linéaire
3. Noter l’équation de la courbe mathématique obtenue et enregistrer.
4. Valeur de a (ici a = 9.67.10-3 et b = 0)
5. Déterminer alors à partir du graphe, la température de la salle, de votre peau et de la glace fondante
   à partir de la mesure de Ucapteur lue au voltmètre au début.
6. Faire un encadrement de Ucapteur puis de θ pour trouver une valeur cohérente.




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