Mini projet:Mini projet: Réalisation d’un Réalisation d’un

thermomètrethermomètrePrésenté par:Présenté par:Daili Fatima ZohraDaili Fatima ZohraAtoussi SarahAtoussi Sarah

2010-2011

République Algérienne populaire et démocratiqueDépartement d’électronique

Master I BiomédicaleEMUE 14

 

Sommaire:Sommaire:

I- IntroductionI- Introduction

П- L’étude électrique du thermomètre П- L’étude électrique du thermomètre 

1- Présentation :1- Présentation :

2- Le schéma électrique 2- Le schéma électrique 

3- Fonctionnement du circuit 3- Fonctionnement du circuit 

Ш- Réalisation du thermomètreШ- Réalisation du thermomètre

Conclusion Conclusion

IntroductionIntroduction La plus part des thermomètres mesurent leur La plus part des thermomètres mesurent leur

propre température (celle de sa partie qui sert propre température (celle de sa partie qui sert à faire la mesure). Cette température n'est à faire la mesure). Cette température n'est celle du milieu ambiant que s'il y a équilibre celle du milieu ambiant que s'il y a équilibre thermique entre le thermomètre et le milieu thermique entre le thermomètre et le milieu ambiant.ambiant.

Les applications des thermomètres sont Les applications des thermomètres sont multiples, en météorologie, en médecine, en multiples, en météorologie, en médecine, en cuisine, pour la régulation, dans les processus cuisine, pour la régulation, dans les processus industriels, etc.industriels, etc.

Invention de thermomètre :Invention de thermomètre :Le premier thermomètre a été inventé en 1654 Le premier thermomètre a été inventé en 1654

par le duc de Toscane à Florence .Il portait 50 par le duc de Toscane à Florence .Il portait 50 graduations. En hiver il descendait jusqu'à 7 graduations. En hiver il descendait jusqu'à 7 degrés et montait, en été, à 40 degrés. Dans la degrés et montait, en été, à 40 degrés. Dans la glace qui fond, il montait 13 degrés.glace qui fond, il montait 13 degrés.

П - L’étude électrique du П - L’étude électrique du thermomètre :thermomètre :

1-présentation :1-présentation :

Ce thermomètre à leds, de résolution Ce thermomètre à leds, de résolution d'affichage de 1 °C, n'est pas un appareil de d'affichage de 1 °C, n'est pas un appareil de mesure. Les composants utilisés, mesure. Les composants utilisés, notamment celui servant de capteur de notamment celui servant de capteur de température, ne sont pas assez précis pour température, ne sont pas assez précis pour en faire un instrument de grande précision. en faire un instrument de grande précision. Cependant, il s'agit d'un bon exercice, tant Cependant, il s'agit d'un bon exercice, tant pour apprendre comment fonctionne un pour apprendre comment fonctionne un UAA180, et comment fonctionne une CTN.UAA180, et comment fonctionne une CTN.

2- le schéma électrique :2- le schéma électrique :

- - Le circuit UAA180 est appellé ‘un driver de Le circuit UAA180 est appellé ‘un driver de leds’. C'est un circuit de commande qui leds’. C'est un circuit de commande qui intègre une électronique complète permettant intègre une électronique complète permettant d'afficher sur une échelle de leds, un niveau d'afficher sur une échelle de leds, un niveau électrique qui peut évoluer entre un minimum électrique qui peut évoluer entre un minimum et un maximum. La limite haute et la limite et un maximum. La limite haute et la limite basse peuvent être ajustée moyennant basse peuvent être ajustée moyennant l'application d'une tension bien précise sur les l'application d'une tension bien précise sur les bornes Ref+ (référence max) et Ref- bornes Ref+ (référence max) et Ref- (référence min). (référence min).

- Pour la tension d'alimentation, la - Pour la tension d'alimentation, la thermistance utilisée et la précision du circuit thermistance utilisée et la précision du circuit intégré lui-même, il est sage de se limiter à intégré lui-même, il est sage de se limiter à un affichage précis au degré Celsius près. un affichage précis au degré Celsius près. Douze leds étant utilisées, cela permet tout de Douze leds étant utilisées, cela permet tout de même une plage de température compatible même une plage de température compatible avec notre environnement de tout les jours . avec notre environnement de tout les jours . Pour ce montage, une fourchette de Pour ce montage, une fourchette de température s'étalant de 15°C à 26°C a été température s'étalant de 15°C à 26°C a été retenue. retenue.

3- Fonctionnement du 3- Fonctionnement du circuit :circuit :

- Le circuit UAA180 va allumer une ou plusieurs leds, - Le circuit UAA180 va allumer une ou plusieurs leds, en fonction de la tension appliquée sur son entrée en fonction de la tension appliquée sur son entrée In (broche 17) et des tensions présentes sur les In (broche 17) et des tensions présentes sur les entrées Ref+ et Ref-. entrées Ref+ et Ref-. Par exemple:Par exemple:

- Le potentiomètre RV1 ait été réglé pour qu'une - Le potentiomètre RV1 ait été réglé pour qu'une tension de 5V soit appliquée sur la borne Ref+ tension de 5V soit appliquée sur la borne Ref+ (broche 3), et que RV2 ait été réglé pour qu'une (broche 3), et que RV2 ait été réglé pour qu'une tension de 3,8V soit appliquée sur la borne Ref- tension de 3,8V soit appliquée sur la borne Ref- (broche 16). Si la tension appliquée sur l'entrée In (broche 16). Si la tension appliquée sur l'entrée In du UAA180 est de 4,4V, cela signifie qu'elle se situe du UAA180 est de 4,4V, cela signifie qu'elle se situe au centre de la plage de tension définie par les au centre de la plage de tension définie par les entrées Ref+ et Ref-. Six leds sur les douze vont entrées Ref+ et Ref-. Six leds sur les douze vont s'allumer. Si la tension descend à 4,0V, seules les s'allumer. Si la tension descend à 4,0V, seules les deux premières leds D1 et D2 vont s'allumer. Et si la deux premières leds D1 et D2 vont s'allumer. Et si la tension d'entrée monte à 5V, alors toutes les leds tension d'entrée monte à 5V, alors toutes les leds s'allument. s'allument.

Le circuit pour une tension de 4V:Le circuit pour une tension de 4V:

- - La thermistance (CTN) utilisé pour transformer La thermistance (CTN) utilisé pour transformer l'information de température en tension l'information de température en tension électrique, dont la valeur change en fonction électrique, dont la valeur change en fonction de la température. Si nous utilisons ce type de de la température. Si nous utilisons ce type de composant comme première moitié d'un pont composant comme première moitié d'un pont diviseur résistif câblé sur l'alimentation, nous diviseur résistif câblé sur l'alimentation, nous allons obtenir une tension qui variera avec la allons obtenir une tension qui variera avec la température. La thermistance utilisée possède température. La thermistance utilisée possède une résistance de 10K à 25°C, qui va diminue une résistance de 10K à 25°C, qui va diminue quand la température augmente. quand la température augmente.

- On utilise une diode zener de 5,1Vsur l’entrée - On utilise une diode zener de 5,1Vsur l’entrée du UAA180 parce que l'application d'une du UAA180 parce que l'application d'une tension supérieure à 6V sur cette entrée tension supérieure à 6V sur cette entrée détruit le circuit.détruit le circuit.

- Le courant qui circule dans chaque led est - Le courant qui circule dans chaque led est limité en interne, dans le UAA180, est fixé à limité en interne, dans le UAA180, est fixé à 10 mA. Notons au passage que ce courant peut 10 mA. Notons au passage que ce courant peut être ajusté entre 0 et 10 mA grâce à l'entrée être ajusté entre 0 et 10 mA grâce à l'entrée ILed (broche 2).ILed (broche 2).

Peut-on utiliser une Peut-on utiliser une CTP ?CTP ?

- L'usage d'une thermistance CTP pour R1 - L'usage d'une thermistance CTP pour R1 est possible, il faut simplement intervertir est possible, il faut simplement intervertir la position de cette dernière avec la la position de cette dernière avec la résistance R2. Le diviseur de tension formé résistance R2. Le diviseur de tension formé par ces deux composants aura alors un par ces deux composants aura alors un comportement inverse : la tension fournie comportement inverse : la tension fournie au point commun R1/R2 diminuera quand au point commun R1/R2 diminuera quand la valeur de la CTP diminuera, c'est à dire la valeur de la CTP diminuera, c'est à dire quand la température diminuera. quand la température diminuera. L'évolution de l'affichage sera donc bien la L'évolution de l'affichage sera donc bien la même qu'avec une CTN.même qu'avec une CTN.

Linéarité de l'affichage :Linéarité de l'affichage :

- Les CTN et CTP ne présentent pas une Les CTN et CTP ne présentent pas une courbe de variation vraiment linéaire, et le courbe de variation vraiment linéaire, et le passage d'un point d'affichage à un autre se passage d'un point d'affichage à un autre se sera pas totalement identique pour sera pas totalement identique pour l'ensemble de la plage couverte. l'ensemble de la plage couverte.

- La non -linéarité est relativement faible sur La non -linéarité est relativement faible sur la plage réellement utilisée, à savoir une la plage réellement utilisée, à savoir une dizaine de degrés Celsius. Si vous souhaitez dizaine de degrés Celsius. Si vous souhaitez améliorer un peu la linéarité pour ce améliorer un peu la linéarité pour ce montage, placez une résistance de 10K en montage, placez une résistance de 10K en parallèle sur la CTN de 10K, et descendez la parallèle sur la CTN de 10K, et descendez la valeur de R2 à 4K7. Tel quel, ce montage valeur de R2 à 4K7. Tel quel, ce montage fonctionne tout de même assez bien et est fonctionne tout de même assez bien et est suffisamment précis pour un contrôle suffisamment précis pour un contrôle "domestique". "domestique".

Ш- Réalisation du Ш- Réalisation du thermomètre :thermomètre :

On utilise pour la On utilise pour la réalisation de ce circuit :réalisation de ce circuit :

- une plaque- une plaque - des fils - des fils - un circuit intégré - un circuit intégré

UAA180 UAA180 - une alimentation de 9V- une alimentation de 9V - un intérépteur- un intérépteur - un capteur de - un capteur de

température (CTN) 10Ktempérature (CTN) 10K - une diode zener 5V1- une diode zener 5V1 - 12 leds 10mA- 12 leds 10mA - 2 potentiométre 4K7- 2 potentiométre 4K7 - une résistance 8K2- une résistance 8K2

ConclusionConclusion

Dans ce mini projet on a connaître Dans ce mini projet on a connaître l’étude électrique d’un circuit simple l’étude électrique d’un circuit simple (circuit d’un thermomètre), ainsi que (circuit d’un thermomètre), ainsi que ces différents composants qui nous ces différents composants qui nous permettons de le réalisé. permettons de le réalisé.

Pour vérifier le bon fonctionnement on Pour vérifier le bon fonctionnement on doit essayer de le réaliser au labo. doit essayer de le réaliser au labo.

Merci Merci