TP Capteur PT 100 [PDF]

Zitiervorschau

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université de Souk Ahras - Faculté des Sciences et de la TechnologieDépartement GE - Niveau L3 ELT- TP Capteur et Métrologie TP 01 Mesure d’une température avec une sonde PT 100 Objectifs • S’approprier le principe physique d’un capteur de température résistif. • Déterminer une température à partir de la mesure d’une 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. Introduction La sonde PT100 permet de mesurer le changement de résistivité d'un filament de platine enroulé autour d'une tige de verre. Les sondes PT100 ont une valeur de résistivité de 100 ohms pour 0°C et 138.5 Ω pour 100 °C. La variation de résistivité est environ de 0.385 ohms/c°, avec une précision de +/- 0.3° (classe B) ou +/- 0.15° (classe A) à 0°C. Le modèle linéaire est donné par :

Principe de mesure : Le capteur fourni une résistance proportionnelle à la température. Il est nécessaire de transformer cette résistance en tension. La structure la plus efficace consiste à alimenter le capteur par un courant constant et relevé la tension aux bornes de la résistance puis calculer la résistance mesurée. La résistance des fils n'est pas négligeable. Pour pouvoir compenser l'erreur due à la résistance des fils, on utilise des PT 100 à 4 fils (cf. schéma ci-dessous).

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Etude théorique : La figure 2 illustre la table normalisée d’un capteur PT 100 qui donne les valeurs de la résistance en fonction de la température. 1. 2. 3. 4.

Tracer le graphe R=f(T) Déterminer l’équation du graphe et identifier les coefficients du modèle du capteur Déterminer la résistance R0 de la PT 100 à 0°C En déduire la sensibilité théorique du capteur Sth = ΔR/Δθ

Etude pratique : Pour l’étude expérimentale on choisit de réaliser et simuler le banc de mesure à l'aide de Proteus 1. Réaliser le montage suivant : GE

RV2 1K

R49 2K

R52 R50

1.5K

15K

Q1

Q2 BC212

BC212 +88.8

+88.8

mA

mA

R51 12K

RT1

E+ S+

0.00

+88.8 Volts

SERTD-PT100

2. Augmenter ou diminuer la température du capteur par les flèches disponible Pour simuler l’échauffement ou la refroidissement du milieu 3. Relever pour chaque température allant de 0° à 250° le courant qui passe par le PT 100, la tension aux bornes puis déduire la résistance mesurée 4. Rempliez le tableau suivant. Température Courant du générateur Tension aux bornes du PT 100 Résistance mesuré

0

10

20

2

5. 6. 7. 8. 9.

Tracer le graphe des valeurs expérimentale relevées R=f(T) Déterminer la valeur expérimentale de résistance R0 de la PT 100 à 0°C En déduire la sensibilité expérimentale du capteur Sth = ΔR/Δθ Déterminer l’erreur de la linéarité Faite une petite conclusion en comparant entre les valeurs théoriques et expérimentales

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