Partie 1 : Manipulation 1
1-
But de TP
Le but de ce
TP est d’apprendre les compétences de base des techniques d’instrumentation et
de l’acquisition des signaux analogique à base de la carte d’acquisition NI USB
6009.
2-
Le capteur de lumière LDR
Principe:
Une
photorésistance est composée d'un semi-conducteur à haute résistivité.
Si la lumière incidente est de fréquence suffisamment élevée,
elle transporte une énergie importante. Au-delà d'un certain niveau propre au
matériau, les photons absorbés par le semi-conducteur donneront aux
électrons liés assez d'énergie pour passer de la bande de valence à la bande de
conduction. La compréhension de ce phénomène entre dans le cadre de
la théorie des bandes. Les électrons libres et les trous
d'électron ainsi produits abaissent la résistance du matériau.
Lorsque le
photon incident est suffisamment énergétique, la production des paires
électron-trou est d’autant plus importante que le flux lumineux est intense. La
résistance évolue donc comme l’inverse de l’éclairement, cette relation
peut être considérée comme linéaire sur une plage d’utilisation limitée.
Les matériaux
utilisés dans les photorésistances sont le plus souvent des composés
des colonnes II-VI de tableau périodique des éléments. Pour
une utilisation dans le domaine visible et à faible coût, on utilise le plus
souvent le sulfure de cadmium (CdS) ou le séléniure de cadmium (CdSe). Pour des
utilisations dans l'infrarouge on utilise le sulfure de plomb (PbS).
Diagramme approximatif de capteur
LDR :
Dans
l’obscurité, la résistance d’une LDR est proche de 1 MΩ. Avec un éclairage
intense, la résistance chute fortement (quelques KΩ).
1-
Le capteur de température LM335
Le LM335 est un capteur de température à faible coût qui donne des
résultats très précis. Il fonctionne comme une diode Zener à deux
bornes. Il a une faible impédance dynamique inférieure à 1 ohms. Il a
une large plage de température, à savoir -40 degrés Celsius à 100 degrés
Celsius. À 10 mV / K,
sa tension de claquage devient directement proportionnelle à sa température
absolue. Les grandes plages de température, la précision initiale allant
jusqu'à 1 degré Celsius et la faible impédance dynamique en sont les
caractéristiques principales et uniques. Il peut être utilisé dans les
systèmes de CVC, les appareils ménagers, les alimentations électriques, etc. Le
LM-335 est
illustré dans la figure ci-dessous.
Diagramme
approximatif de capteur LM335 :
1-
La résistance de rappelle
1-
Le rôle du Condensateur de découplage
1-
La résistance de rappelle de Circuit
de figure 7
La résistance de rappelle utilisée dons le
circuit de la figure 7 est d’état bas (LOW).
7-
8 - Le
circuits électronique des figures 7et 8
9-
Conclusion de première manipulation
A l’aide de
première manipulation on conclue qui la résistivité de
capteur LDR varie en fonction de la quantité de lumière incidente, et pour le capteur de température LM335 la tension de
sortie (Vout) varias en fonction de température (plus
la température augmente, plus la tension de sortie augmente aussi).
Partie 2 : Manipulation 2
9-
Validation la détection de la carte
NI USB 6009
10- Code
LabVIEW pour la supervision du signal LDR en Volts
10-
Validateur les résultats de la
question 2
Alors Les résultats expérimentaux obtenus dans cette expérience sont
cohérents avec les résultats théoriques de la première manipulation (la résistivité de capteur LDR varie
en fonction de la quantité de lumière).
13-
Code LabVIEW pour la supervision du signal du
capteur LM335 en Celsius
On a dans la datasheet de capteurs LM
335 la tension de claquage directement proportionnelle à la température absolue
à 10mV/°K. Avec ( 0 °C = 273,15 K ).
14-
Diagramme LabVIEW
15-
Validateur les résultats de la
question 3
Malheureusement, nous n'avons pas pu
obtenir les résultats corrects, a couse d’un problème dons le capteur car nous
obtenons une température de -144 C° au lieu de 22 C° pour le milieu.
16- Conclusion
de deuxième manipulation
Voici le schéma global manipulation 2.
Dans cette manipulation, nous avons
vérifié les résultats théoriques pour chaque capteur. Pour le capteur LDR, les
résultats théoriques correspondent aux résultats expérimentaux. Mais pour le
capteur LM335, nous n’avons pas réussi de vérifier, à cause d'un
problème de la précision des valeurs de sortie de ce capteur.
17-
Conclure de TP3
À la fin de ce TP on conclure qui les deux interface LabVIEW et la carte
NI USB 6009 sont suffisant pour faire l’acquisition des signaux analogique, la
carte permet de transfert les signaux analogiques à des signaux numériques ,et
LabVIEW permet de développer des programmes, avec un langage graphique avancé
pour manipuler les données acquis .
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