Docstoc

mesure_temperature_PT_100

Document Sample
mesure_temperature_PT_100 Powered By Docstoc
					                               Fiche de présentation de la ressource

Classe : Première STL-SPCL                     Enseignement : Mesures et Instrumentation


                        Mesure d’une température avec une sonde PT 100


Extrait du BOEN :



Notions et contenus                                    Compétences
Mesure et incertitudes de mesure
Définitions                                            Utiliser le vocabulaire de base de la métrologie.
Notions d’erreurs.                                     Identifier les limites du mesurage (étendue de
                                                       mesure, seuil de détection, seuil de quantification,
                                                       etc.).
Notion d’incertitude.                                  Évaluer l’incertitude d’une mesure :
                                                       - à partir de la documentation du constructeur.
Expression et acceptabilité du résultat.               Exprimer le résultat d’un mesurage par une valeur
                                                       mesurée et une incertitude de mesure associée à un
                                                       niveau de confiance.
                                                       Vérifier un résultat de mesurage à l’aide d’un
                                                       étalon.
                                                       Évaluer l’exactitude de la mesure (fidélité et
                                                       justesse).
Capteur et principe physique associé.                  Associer la mesure d’une grandeur au principe
Chaîne de traitement de l’information.                 physique d’un capteur.
                                                       Mettre en œuvre un instrument de mesure, une
                                                       chaîne de mesure numérique.
                                                       Identifier les sources d’erreur et évaluer les
                                                       incertitudes associées à chaque étage de la chaîne.




      Pré requis
Utilisation d’un ohmmètre
Intervalle de confiance
Etalon

       Compétences transversales et attitudes

Formuler des hypothèses
Travailler en équipe

     Objectifs visés
S’approprier le principe physique d’un capteur de température résistif.
Déterminer une température à partir de la mesure d’uns résistance et de la relation fournie par le constructeur.
Estimer l’incertitude sur cette mesure.
Comparer les intervalles de la chaine de mesure et de l’étalon.



       Type de ressource

Activité expérimentale à destination des élèves.
       Résumé du contenu de la ressource

Observer le lien entre l’évolution de la température et la résistance d’une sonde PT 100.
Déterminer la valeur de la température connaissant la valeur de la résistance mesurée et la relation T=f(RPT100)
donnée par le constructeur.
Inciter les élèves à proposer une démarche visant à déterminer l’incertitude sur la mesure de température :
                        Déterminer l’incertitude absolue sur la résistance.
                        En déduire l’intervalle de confiance sur la résistance puis sur la température à l’aide de la
                           relation constructeur.
Comparer avec l’intervalle de confiance donné par un thermomètre étalon.
Inciter les élèves à proposer une démarche visant à améliorer la précision de la mesure (intervalle de confiance le
plus étroit possible)
Réponse élève : Choisir un ohmmètre de plus grande précision.
La mesure est alors plus précise mais non juste. L’intervalle de confiance obtenu ne contient pas celui de l’étalon.
Inciter les élèves à s’interroger sur le ou les éléments ayant induits cette mesure fausse : Prise en compte de la
résistance des fils (retour sur le principe physique du capteur)
Correction de l’erreur systématique après mesure de la résistance des fils.



Mots clés de recherche : Expression d’un résultat – Valeur vraie – Valeur mesurée – Grandeur
                        mesurée – Intervalle de confiance – Etalon – Justesse – Erreur
                        systématique – Principe physique d’un capteur



Provenance : Philippe Lardanchet : philippe.lardanchet@ac-grenoble.fr
                Christophe Truillet : christophe.truillet@ac-grenoble.fr
                            Document Elève                     Mesure de température

Objectifs
     Mesurer une température avec un capteur à résistance de platine (PT100).
     Evaluer la qualité de la mesure.
     Vérifier la justesse de la mesure.

Mesure de température
On a constaté que la résistance de la PT100 augmentait lorsque la température du capteur augmentait.
Le constructeur de la PT100 nous donne la relation entre température et résistance
     = 2,597*R-259,7                           (  : température en °C ; R : résistance en ohm ; 2,597 en°C.Ω
                                                                                                               -1
                                                                                                                        ;
     259.7 en °C) :
    Verser de l’eau dans un calorimètre et mesurer simultanément la température avec l’étalon de température
     (thermomètre quick) et la résistance de la sonde PT100 avec le multimètre MX22.
    Calculer la température donnée par le capteur PT100 associé au MX22.
    Comparer rapidement avec la valeur donnée par l’étalon.

Evaluation de l’incertitude de mesure
    Rechercher les sources d’erreur de la mesure de température.

                                                         Appel professeur


    Proposer une méthode pour calculer l’incertitude sur la température donnée par la PT100 associé à l’ohmmètre.

                                                         Appel professeur


    Ecrire le résultat de la mesure (prendre 2 chiffres significatifs au maximum pour l’incertitude de température).

    Commenter la qualité de la mesure.

                                                         Appel professeur


    Tracer les intervalles correspondant aux mesures avec l’étalon de température et le capteur PT100 associé à
     l’ohmmètre.

    La mesure est-elle juste ? Donner une explication dans le cas d’une réponse négative.

                                                         Appel professeur

Amélioration du processus de mesure
    Proposer une méthode pour améliorer la qualité de la mesure.

                                                         Appel professeur


    Effectuer les mesures nécessaires.

    Ecrire le résultat de chaque mesure (mesure et incertitude de mesure avec deux chiffres significatifs au maximum).

    Commenter la qualité de la nouvelle mesure réalisée avec la PT100.

    Tracer les nouveaux intervalles. La nouvelle mesure avec la PT100 est-elle juste ? Donner une explication dans le cas
     d’une réponse négative.

                                                         Appel professeur

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:7
posted:2/23/2013
language:French
pages:3