Sondes de température

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PROJET : Sonde de température

Sonde de température

 

GEII 1A 2016/2017 MULHOUSE


Sommaire



L’équipe


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De gauche à droite :
  • OZTUNG Tunç
  • ZINK Valentin
  • PATRE Guillaume
  • QUANG Benjamin
  • ROCA Maxime
  • VIRARAGOURADJA Richard

Présentation du projet


Objectif:

  • Réaliser une maquette pédagogique pour les futurs étudiants de 1ère année.

But:

  • Remplacer l’ancienne sonde de température par un dispositif conforme et plus efficace que le précédent.
  • Permettre la caractérisation d’une sonde de température à tester.
  • Pouvoir refroidir ou chauffer le volume de test en dessous et au dessus de la température ambiante .

Contraintes:

  • Alimentation à découpage (0V-15V).
  • Température comprise entre 5°C et 70°C.
  • Monter à une température et savoir la maintenir (Ventilation et asservissement pour garder la température constante).
  • Normes de sécurité thermiques ,mécaniques et électriques.

 


 

Définitions des termes scientifiques


1) Tension électrique
  • Circulation du champ électrique le long d’un circuit
  • Mesurée en volt
  • Notée U

2) Intensité (ou courant électrique) :
  • Déplacement d’ensemble de porteurs de charges électriques
  • Mesurée en ampère
  • Notée I

3) Résistance :
  • Grandeur caractérisant la « force » avec laquelle le conducteur s’oppose au passage du courant.
  • Exprimée en ohms Ω
  • Notée R

tension intensitéresistance


4) Tension alternative :
  • Tension variable qui prend alternativement des valeurs positives puis négatives

Image4

 

 

 

 

 

 

 


5) Tension continue :
  • Tension qui garde même signe et même valeur au cours du temps

 

 

 

 

 


 

6) Puissance électrique :
  • Représente la force motrice de l’électricité
  • Produit de la tension électrique aux bornes de laquelle est branchée l’appareil
  • Produit de l’intensité du courant électrique qui le traverse
  • Notée P
  • Exprimé en watt

Exemple d’utilisation d’une sonde de température


Ceci est un exemple d’utilisation de sonde de température:7.Régulateur climatique modulante

Ici, on règle la température souhaitée

 


Cahier des charges


  • Diagramme bête à cornes

bête à corne

 

 


Diagramme de Gantt


Organigramme de Gantt

gantt1

gantt2

 

 


Étude des composants


  • Le module à effet Peltier.

Le module Peltier permet de transformer un courant électrique en une différence de température. Au sein de notre projet nous utiliseront le module Peltier pour refroidir notre plaque métallique. Ce module présente deux faces, dont l’une est dite froide et l’autre chaude. L’objet à refroidir se positionne sur la face froide et on évacue la chaleur avec un ventilateur par la face chaude.

peltier

  • La résistance chauffante.

La résistance chauffante est un matériau conducteur à base de métal présentant une résistance électrique au passage d’un courant qui la porte à une température donnée par effet joule.

res

  • Le relais

Notre relais est composé d’un électroaimant, qui lorsqu’il est alimenté transmet une force aux contacts. Les contacts commutent quand la bobine est alimentée et le retour à l’état initial se fait quand la bobine n’est plus alimentée.

relaisymbole

  • L’AOP (L’Amplificateur opérationnel)

C’est un amplificateur électronique qui amplifie une différence de potentiel électrique présente à ses entrées. Les AOP ont été conçus pour effectuer des opérations mathématiques.

aopschéma aop

  • La diode de roue libre

La diode de roue libre se connecte en parallèle d’une charge inductive pour la continuité du courant électrique dans l’inductance. Cette diode permet d’assurer la continuité du courant électrique dans le circuit. En effet l’induction (la bobine du relais) à comme propriété essentielle qu’on ne peut pas rompre brutalement le courant qui la traverse car elle peut entrainer une surtension.

diodeschéma diode

  • Le transistor NPN

Le transistor se comporte comme un interrupteur.

Les transistors bipolaires possèdent 3 connexions : le collecteur, la base et l’émetteur.

Le transistor s’active par une tension positive ou négative sur la base par rapport à l’émetteur.

Dans son état passif, le transistor bloque le flux électricité entre le collecteur et l’émetteur.

npntransistor

  • Sonde de température AD592

L’AD592 est une source de courant haute précision, elle nous fournit un courant par rapport à la température qu’elle relève. La sonde nous fournis 1µA par °K, ce qui nous permet de définir la température relevé.

ad592


Évolution du projet


Étude du cahier des charges

Alimentation

 

    • Étude du circuit de l’alimentation

 

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Régulation

  • Étude du circuit de la régulation

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  • Simulation sur plaque d’essai
  • Calcul des résistances

 

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  • Achat composants

Capture

  • Réalisation Kicad
  1.   Connecteur entre borniers et Peltier/Résistance chauffante
    sonde
  2. Plaquette alimentationalim
  3. Plaquette Régulation

Capture1

  • Réalisation circuits imprimés
IMG_20170620_114231-min Circuit de l’alimentation
IMG_20170329_093810-minCircuit de la régulation
IMG_20170620_114656-minCircuit de l’AOP

 

  • Conception des boites

    IMG_20170327_115447-min

  • Montage des boites

Montage


 

//texte


Bilan


 

//vidéo de la maquette en fonctionnement


Mode d’emploi


 

 

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Conclusion


 

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Remerciements


Un grand merci à M. STRAFELLA et M.COLICCHIO, nos enseignants-chercheurs tuteurs pour ce projet, de nous avoir aidé pour ce projet.

Merci au département GEII de l’IUT de Mulhouse pour le prêt du matériel nécessaire et pour l’achat des composants.