téléchargé

La sonde thermométrique PT 100 La sonde thermométrique PT 100 est une résistance au platine sensible à la
température dont sa valeur est de 100( à 0°C. Sa constitution est montrée
ci-dessous.
[pic] Ces résistances sont faites pour des mesures précises. Elles ont une
sensibilité thermique de [pic] et leur plage d'utilisation est de -260°C à
1400°C. Voici le tableau que donne le constructeur de la résistance en
fonction de la température d'après la norme DIN 43760. [pic] La loi de variation de la résistance R en fonction de la température (
donnée par le constructeur est :
[pic] où Ro est la résistance de la sonde à 0°C, soit 100(. a est la sensibilité
thermique. Nous nous proposons d'étudier une application de cette sonde. Cette
application remaniée pour la classe de terminale STI est issue du sujet
d'électronique au concours de l'ENAC (Ecole Nationale de l'Aviation Civile)
de 1993. Ce sujet portait sur l'étude d'un système de surveillance
thermométrique du réseau routier. Présentation. En hivers, il est nécessaire de protéger certaines routes
départementales des effets néfastes du gel. Le cycle gel-dégel peut
provoquer une déformation de la chaussée si celle-ci est sollicitée
(contraintes mécaniques dues au passage des véhicules) pendant la période
de dégel. Grâce à un suivi journalier de l'évolution des températures
relevées à l'intérieur de la chaussée, la DDE peut prendre la décision de
poser une barrière de dégel. La circulation est temporairement coupée et
les déformations sont atténuées. Des stations de surveillance
thermométrique, placées en des points particulièrement sensibles,
permettent un relevé automatique des températures de la chaussée et du sol
porteur, à différentes profondeurs. Voici l'implantation d'une station de
mesure. [pic] On donne le schéma structurel de l'étage acquisition des températures d'une
station de mesure.
[pic]
La sonde thermométrique PT 100 est repérée X sur le schéma structurel. Elle
est placée dans un pont de Wheatstone qui permet d'obtenir une ddp Vd
proportionnelle à la température à laquelle elle est soumise. On donne les
valeurs numériques suivantes : R = 100(, P = Q = 4k(, R1 = 68(, R2 = R3 =
10k(, R4T = R4V = 100(.
On donne aussi [pic] avec a = [pic]. 1.Pour la température ( = 0°C, on doit avoir Vd = 0V. A partir du schéma
structurel, montrer que :[pic].
2.Sachant que X = Xo pour ( = 0°C, quelle relation doit-il exister entre
les résistances Xo, R, P et Q pour que la ddp Vd soit nulle. Cette relation
est-elle vérifiée avec les valeurs numériques proposées. 3.La plage de mesure des températures est de -10°C à +10°C. Montrer que la
condition a.Xo. (