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Un capteur thermométrique à thermocouple

 

Le thermocouple

Le schéma indique le montage classique où la soudure "froide" est maintenue à O °C, dans la glace fondante.
La tension disponible aux bornes du voltmètre est alors à peu près proportionnelle à la température T1 exprimée en °C comme l'indique le tableau pour un thermocouple de type K. Amplifier cette tension pour la rendre mesurable par un multimètre classique ne pose aucun problème mais, la nécessité de maintenir la soudure "froide" à 0°C est une lourde contrainte.
On peut supprimer la soudure froide et générer, avec un circuit électronique, une tension de compensation liée à la température des points de liaison des fils du thermocouple aux pistes en cuivre du circuit imprimé.

La firme Analog Devices produit un circuit intégré qui réalise ces fonctions de compensation de soudure froide et d'amplification. Nous avons choisi le circuit AD595 adapté aux thermocouples de type K.

Les informations de ce document proviennent de la Toile.
On pourra les télécharger depuis le site de la firme Analog Devices le détail des caractéristiques de ce circuit et y trouver les fiches de caractéristiques d'autres circuits intégrés similaires.

 

Le montage choisi

Voici le montage retenu, conçu pour adapter la tension de sortie à l'étendue de la gamme d'entrée de la carte d'acquisition connectée à l'ordinateur (gamme -5 V à +5 V).
Pour adapter la sortie à une autre gamme de tension, il faudra consulter la note d'application AN-369 (page 4). Note que vous trouverez sur le site de la firme Analog Devices.

La résistance réglable R permet d'ajuster le gain et d'obtenir une sensibilité supérieure à celle d'origine.
Le potentiomètre P sert décaler le zéro. L'entrée de la carte d'acquisition sera connectée entre la masse et la broche 9.

Le circuit intégré AD595 peut être trouvé chez Radiospares, Electrome, Farnell et sans doute d'autres fournisseurs. (Merci à ceux qui nous ont signalé ces adresses).

 

Annexe

Pour un thermocouple de type K :

T1(°C) -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 80 100 120
U(mV) -0,777 -0,392 0,000 0,397 0,798 1,203 1,611 2,022 2,436 3,266 4,095 4,909

 B. Rouède Collège Missy La Rochelle


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Centre de Ressources pour
l'Enseignement des Sciences physiques 1997-2005
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Dernière mise à jour : 31/05/05