LE LM35

LE LM35
Dans le cas du LM35, c’est une tension qui dépend de la température.
Il faut donc réaliser simultanément une mesure de tension et une mesure de température.
Il est possible de réaliser ces deux mesures avec la console GTS 2.
Pour la mesure de température on utilise le capteur, et pour la mesure de tension on
utilise la voie EAD0 (voir notice).
On souhaite mettre en relation ces deux mesures, il faut donc se mettre en mode « point
par point ».
On obtient finalement un graphe représentant la tension en fonction de la température,
c’est à dire que la tension se trouve en ordonnée et la température en abscisse.
u(V)
1
0
50
(°C)
Œ
Les points obtenus sont alignés. On peut donc effectuer une modélisation par une
fonction affine (ce qui est nettement plus comode qu’avec la CTN):
U = aT + b
b est petit.
a vaut environ 0,010 V / °C
Ce coefficient a signifie que la tension mesurée augmente d’environ 10mV à chaque fois
que la température augmente de 1°C.
Comme avec la CTN, on peut maintenant utiliser le LM35 pour déterminer une
température inconnue.
On trempe le LM35 dans de l’eau chaude et on fait une mesure de tension.
On peut ensuite trouver la température en utilisant une méthode graphique.
On peut également procéder par le calcul :
T = (U-b)/a
TRANSFORMEZ VOTRE MULTIMETRE EN
THERMOMETRE ELECTRONIQUE
1.
Le pont diviseur de tension
On branche le générateur aux points E et M.
On mesure les tension UEM et USM.
La tension USM est toujours la plus petite.
Pour une même tension UEM, la tension USM dépend des valeurs des
résistances R1 et R2 utilisées.
On remarque en particulier le cas où R1 et R2 sont identiques. Dans ce cas, USM
est égale à la moitié de UEM.
On peut, à partir des mesures réalisées deviner que :
USM = R2 / (R1+R2) . UEM
Démonstration :
D’après la loi d’Ohm UR1=R1.I et UR2=USM=R2.I
D’après la loi des mailles UEM=UR1+USM=R1.I+R2.I=(R1+R2).I
Donc USM/UEM = R1 / (R1+R2)
On peut donc utiliser ce montage pour diviser une tension.
La tension à diviser est UEM , et on « récupère » la tension USM.
2.
Transformer votre multimètre en thermomètre
Vous savez qu’il faut appliquer une tension d’environ 10V entre les bornes a et c
du LM35.
On peut alors mesurer la tension Ubc , qui dépend de la température.
On a montré que cette tension est de 10mV / °C.
Une variation de la température de 1°C se traduit par une variation de 10mV de
la tension Ubc.
Si l’on mesure cette tension en mV, il faut donc la diviser par 10 pour obtenir
la température exprimée en °C.
Cette division peut être réalisée par un pont diviseur de tension.
La tension divisée par 10 prend alors la même valeur que la température, qui
peut ainsi être lue directement sur l’écran du multimètre.
Attention : la tension Ubc doit être mesurée en mV, il faut donc obligatoirement
se placer sur le calibre 200m
Montage :
Il faut donc relier la borne b (jaune) au point E, et la borne c (noire) au point M
(voir schéma du paragraphe I).
On peut utiliser comme résistances R1=90kΩ et R2=10kΩ (d’autres
combinaisons de résistances sont bien sûr possibles).
Ainsi R2 / (R1+R2) = 1/10 , la tension Ubc est donc bien divisée par 10.
On n’a plus qu’à brancher le multimètre pour lire la tension USM, en mV, qui a la
même valeur que la température.
On a ainsi transformé le multimètre en thermomètre
électronique.