Régulation de température

Thèmes abordés

Régulation de température, capteur, résistance chauffante, protocole, observation, transistor, oscilloscope, multimètre, puissance, régulateur de tension, datasheet, amplificateur

Résumé du document

Le but de ce projet est de construire un système de régulation de température depuis le capteur jusqu'à l'actionneur. Un transistor s'ouvrira ou se fermera, en fonction de l'information qu'il reçoit d'un capteur de température, afin de mettre en marche une résistance chauffante. Ce projet nous permet de manipuler des amplificateurs, de transistors et de capteurs.

Extraits

[...] Il s'agit donc de la tension de claquage du transistor : Vt=1.70V. Figure 2.3 : Graphe de l'oscilloscope avant que Vt=1.70V Figure 2.3 : Graphe de l'oscilloscope après que Vt=1.70V D'après la datasheet du transistor, Rds=0.27Ω. Nous avons mesuré, à l'aide d'un multimètre, que dans notre cas Rds=0.29Ω. Nous avons ensuite remplacé la résistance de 10kΩ par la résistance chauffante. Théoriquement Ids=5Rchauffante+Rds=57+0.29=0.686A. Nous avons mesuré, à l'aide du multimètre, que Ids=0.681A. Nous avons donc respecté le critère stipulant que I [...]

[...] La résistance sera donc de l'ordre de 2 kOhm , cependant cette résistance n'était pas disponible en séance de tp, nous avons donc utilisé une résistance de valeur R=2,2 kOhm . Vérification du comportement du capteur : Dans cette partie, nous effectuons notre montage (cf figure 3.1) et nous l'avons mis sous une tension E=5v (Il s'agit d'une simulation de la sortie du régulateur de tension). A l'aide de l'oscilloscope nous avons visualisé la tension de sortie Vs du capteur (cf figure 3.4). [...]

[...] D'où le bon fonctionnement de notre capteur. Conditionnement du capteur Protocole : Le but est désormais de pouvoir exploiter facilement la tension de sortie du capteur de température. La variation du capteur est de l'ordre du mV, ce qui est difficilement détectable. Il est donc nécessaire d'amplifier le signal avant de vouloir l'étudier. A l'aide de trois amplificateurs, nous allons augmenter l'intervalle de tension que nous pourrons étudier avec un montage soustracteur, puis amplifier le signal et le comparer avec la tension de consigne (cf figure 4.1). [...]

[...] Pour R2 = R1, on obtient un gain A=1. d'ou on a pris des valeurs de résistance égales à R1=R2=R3=R4=10kΩ pour ne pas créer une association en série avec la résistance branchée avec le capteur de température . donc V2= Vz, V1= 3 V (la composante continue ) ⇒ Vs = (Vz . Test « en boucle ouverte » du montage : Nous avons alimenté notre aop asymétrique par Vcc+= 5V et Vcc-= 0V (masse Puis nous avons appliqué sur V1 une tension de 3V et sur V2 une tension de 9V et nous avons visualisé la sortie de l'aop sur l'oscilloscope (cf figure 4.3). [...]

[...] Ce projet nous permet de manipuler des amplificateurs, transistors et de capteurs. Etude de l'actionneur Protocole : Nous allons, tout d'abord, mettre en place l'actionneur du régulateur qui sera constitué d'un transistor. Ce transistor devra contrôler le fonctionnement de la résistance chauffante Rchauffante=7Ω (cf figure 2.2). Pour cela, nous allons utiliser un Nmos normally OFF IRL120. Il nous faut déterminer les caractéristiques principales pour une utilisation en commutation du transistor avec un montage simple (cf figure 2.1) puis calculer les grandeurs du montage avec la résistance chauffante alimentée à 5V avec la résistance chauffante fonctionnant en tout ou rien. [...]