ETALONNAGE DES CAPTEURS DE TEMPERATURE n° 2 et n°3
INTRODUCTION :
La nacelle comportera des capteurs de température NTH4 afin d’étudier les variations de température dans l’atmosphère. Nous avons donc besoin de connaître les valeurs correspondantes (résistance et surtout la tension) à la température car le ballon ne nous transmettra que des valeurs de tension.
Nous devons donc étalonner les capteurs.
Nous nous occupons des capteurs
n°2 placé à l’intérieur de la nacelle
n°3 placé sous la nacelle
EXPERIENCE : Pour obtenir des valeurs variant d’environ –50°C jusqu’à température ambiante (tout comme dans l’atmosphère) nous avons besoin d’une bombe givrante pour les température les plus basses (-50°C),
d’un congélateur pour les températures basses (autour de –20°C) et d’un bain de glace pour les température variant autour de 0°C. Pour relever les valeurs de température atteintes nous avons un thermomètre et un multimètre pour les valeurs de tension et de résistance correspondant aux températures.
Nous introduisons dans un premier circuit notre capteur et un ohmmètre pour déterminer les valeurs de résistance. Nous y ajoutons dans un deuxième circuit ; un générateur (5V) et une résistance fixe dont la valeur a été obtenue grâce au montage précédent, pour les valeurs de tension.
(on a effectué la même expérience aux deux capteurs séparément ).
MONTAGE :
Pour les valeurs de tension : U= f(T)
Pour les valeurs de résistance : R= f(T) , on a enlevé le générateur et placé à la place du voltmètre un ohmmètre.
Courbes d’étalonnage pour notre capteur n°2 de température NTH4 où R=765 kohms
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Conditions d’obtention des températures |
T(°C) |
Rcapt(kohm) |
Ucapt(V) |
T (°C) =
1,1*U 2 - 23*U+ 30 |
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A l’aide d’une bombe givrante (-50°C) |
-50 |
6000 |
4,45 |
-50 |
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Dans un bain de glace
(sans eau) |
0 |
323 |
1.43 |
-1 |
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Au dessus d'un bain de glace (sans eau) |
11 |
147 |
11 |
12 |
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A la température ambiante |
19 |
90 |
0.54 |
18 |
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Remarque : en milieu salin, ce type de capteur ne fonctionne pas et donne des valeurs aberrantes.
On ne peut donc utiliser faire tremper le capteur dans un bain réfrigérant à base de gros sel et de glace.
Le capteur fonctionne trés bien en milieu gazeux mais on a détecté un comportement moins bon en milieu aqueux.
Le modèle linéaire est satisfaisant mais le modèle polynomiale est encore plus fidèle.
Courbes d’étalonnage pour notre capteur n°3 de température NTH4 où R=765kohms
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Conditions d’obtention des températures |
T (°C) |
U(V) |
T (°C)=
-17,2*U+23 |
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A la température ambiante |
22 |
0,5 |
14 |
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Dans un bain de glace
(sans eau) |
0 |
1,32 |
0 |
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Dans un congélateur |
-10 |
1,6 |
-5 |
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A l’aide d’une bombe givrante (-50°C) |
-50 |
4,4 |
-53 |
Le modèle linéaire n'est pas satisfaisant, on doit ici se servir du modèle polynomiale.
CONCLUSION :
Le modèle affine n'est pas ici recommandé contrairement au capteur n°1 pour lequel cela donnait de bons résultats.
Il semblerait que la possibilité de choisir le modèle affine dépende de la valeur de la résistance fixe utilisée.
