CAPTEUR
CAPTEUR
par Elodie Muzin et Clara Castel, janvier 2007.
I - Le potentiomètre, capteur d'angle
Réalisons le montage suivant :
Le corps du potentiomètre est fixé au statif, le bouton de réglage du potentiomètre est fixé à l'axe du pendule.
Lors des oscillations du pendule, le curseur lui aussi oscille, donc la résistance RAM dépend de l'angle α du pendule.
La tension UAM est envoyée à l'entrée EAO de l'interface et l'ordinateur nous permet de visualiser les oscillations du pendule.
Résultats :
L'amplitude des oscillation diminue au cours du temps, il y a donc un amortissement (faible toutefois)
I I- Le potentiomètre, capteur de position
Montage
Résultat ;
On voit nettement l'amortissement.
Remarque : la colonne de liquide bleu constitue la résistance totale du potentiomètre et elle est attaquée en totalité par une tension de 3V.
La tige verticale liée au ressort joue le rôle de curseur, elle aussi est isolée sur sa longueur sauf sur son extrémité inférieure. La tension entre le ressort ( le curseur) et la borne moins du générateur est envoyé à la voie EA0 de l'interface. Ici encore la résistance RAM varie comme la position du curseur.
L'ordinateur est donc capable de visualiser les oscillations du ressort.
I I I- La photorésistance, capteur de lumière
Mesurée a l'ohmmètre la résistance de notre photorésistance passe de 400-500 Ω, stores ouverts à plus de 20 MΩ, volets fermés, lumières éteintes.
Montage :
La photorésistance est occultée lors du passage du pendule à la verticale, sa résistance augmente alors fortement.
Résultat :
Ce dispositif permet par exemple de compter les pièces défilant sur un tapis roulant d'usine.
Grâce à la photorésistante il est possible de lire un code barre en le faisant défiler devant la photorésistance.
I V- La thermistance, capteur de température
La thermistance vaut 1000 Ω à la température ambiante.
Lorsqu'on la chauffe entre 2 doigts sa résistance diminue jusqu'à 800 Ω. La résistance de la thermistance dépend donc de la température θ.
Si θ augmente alors la résistance diminue : on dit que c'est une thermistance à CTN (coefficient de température négatif).
Il existe d'autres thermistances à CTP : leur résistance augmente avec la température.
V- Mesures et courbe R = f(θ) pour une CTN
Montage:
Cherchons une expression de la forme R = k/θ2 où k est une constante que nous réglons.
Classeur obtenu :
On voit que pour k = 800 000, la fonction choisie représente bien le phénomène entre 35 °C et 50 °C.
L'ohmmètre peut alors servir de thermomètre, ainsi, si R = 410 Ω, alors θ = √(800 000/410) => θ = 44,2 °C.
On pourrait même transformer l'indication de l'ohmmètre pour qu'il indique directement la température.