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Bilan du groupe sur lactivité ballon, sonde : Maîtrise dExcel : satisfaisante sauf au début 3 / 5 Compte rendu : souvent bien (à la fin !!) 3 / 5 argumentation.

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1 Bilan du groupe sur lactivité ballon, sonde : Maîtrise dExcel : satisfaisante sauf au début 3 / 5 Compte rendu : souvent bien (à la fin !!) 3 / 5 argumentation satisfaisante souvent complet (sauf au début) bien corrigé à chaque fois pas toujours envoyé Exploitation des données : 3,5 / 5 Courbe à superposer Analyse correcte Activité en classe : satisfaisante 3 / 5 un peu lent Avant correction finale 12,5 /20 AMOURETTI Alexis BOTSOS Ugo

2 AMOURETTI Alexis BOTSOS Ugo 24/02/10 : Présentation du capteur à utiliser 03/03/10 : Etalonnage du capteur en résistance 10/03/10 : Etalonnage du capteur en résistance 17/03/10 : Etalonnage du capteur en tension : détermination de la résistance moyenne 24/03/10 : Etalonnage du capteur en tension : tableau de valeurs et graphique correspondant 31/03/10 : Etalonnage du capteur en tension : tableau de valeurs et graphique correspondant 21/04/10 : Etalonnage du capteur en tension : exploitation de la courbe 21/04/10 : Capteur n°8 de luminosité dans la nacelle dAlexis et de Ugo 12/05/10 : Prévision de la tension en fonction de la courbe détalonnage en résistance 26/05/10 : Exploitation des données 02/06/10 : Exploitation des données L'éclairement lumineux correspond à un flux lumineux reçu par unité de surface. Le lumen (lm) est lunité dun flux lumineux. 1 lux= 1lm/m 2 Léclairement va augmenter en même temps que laltitude du ballon, jusquà atteindre une luminosité de lux cest ce que nous prévoyons. Fichier Excel satisfaisant, vous pourriez superposer léclairement et laltitude en fonction du temps t(s) !!! Corriger diapos 9 et 10

3 On utilisera plutôt une photo résistance pour le capteur de luminosité, le luxmètre étant trop lourd, trop encombrant. De plus le luxmètre ne convertit pas la mesure de léclairement à mesurer en mesure analogique. On a calculé léclairement à définir (en lux) de la salle de MPI grâce a un luxmètre branché à un voltmètre (en Volt). 24/02/10 On a comparé deux luxmètres. On veut savoir si on peut en utiliser un dans le ballon sonde pour faire les mesure de luminosité. Notre capteur, une fois soudé Sur le calibre 2000 Lux ; 1,0 mV correspond donc à 10 lux. Sur le calibre Lux ; 1,0 mV correspond donc à 100 lux. Sur le calibre Lux ; 1,0 mV correspond donc à 1000 lux. On a obtenu 0,024V qui correspond a 240 mV qui équivaut donc a un éclairement de 2400 lux. X 10 Capteur de luminosité du luxmètre. Calibre Sortie en tension Mesure en tension

4 On remarque que la valeur de la résistance de la photorésistance augmente à lobscurité et diminue à la lumière. Pour les grandes valeurs on obtient la courbe représentative qui est une fonction de puissance déquation : E = 31,85 * R -3,27. Cette courbe est décroissante, plus léclairement diminue plus la résistance augmente. Cest la partie de la courbe la plus importante car à 30 km daltitude, léclairement est compris entre et lux. Pour les faibles éclairement (qui correspond au reste de la courbe) on obtient une fonction de puissance déquation : E = 678,36R -1,864. La courbe est aussi décroissante et se rapproche de zéro. Le domaine de validité est de à lux pour les grandes valeurs et de à 1700 lux pour les autres valeurs. On remarque que léclairement moyen est de lux, et la résistance correspondante a pour valeur 76. On se servira de celle-ci pour étalonner en tension (voir page suivante). 03/03/10 10/03/10 Pour le calibre lux : 0.1mV correspond a 1 lux On a branché un luxmètre à un voltmètre et notre capteur à un ohmmètre. Puis on a approché le luxmètre et notre capteur dune source lumineuse, et on a relevé les valeurs de tension et de résistance. Grâce à ces valeurs on a déterminé le la correspondance entre la résistance et léclairement. Pour le calibre lux : 0.1mV correspond a 100 lux

5 On remarque sur le graphique que léclairement moyen est de lux, donc la résistance est de 76. On se servira de cette valeur pour étalonner en tension. R équivalent = 1 / (1/R1+1/R2) = 1 / (1/100+1/330) = 77 Notre résistance moyenne Pour étalonner la résistance en tension on va utiliser le schéma ci-dessous: 17/03/10 On utilise deux résistances, une de 100 et une autre de 330 en dérivation pour former une résistance de 76. G + - V Capteur de luminosité R = 76.3 R=0.076 k E= lux Résistance : V V com R= 100 R= 330

6 24/03/10 Pour le calibre lux : 0.1mV correspond a 100 lux Pour le calibre lux : 0.1mV correspond a 1 lux luxmètre capteur Voltmètre mesurant la tension aux bornes du luxmètre Voltmètre mesurant la tension aux bornes du capteur Générateur délivrant une tension de 5V 31/03/10

7 Pour léclairement en fonction de la tension aux bornes de la photorésistance, on obtient deux courbes représentatives de deux fonctions exponentielles qui correspondent à deux calibres différents. Pour les valeurs de tension de 0.62 à 2.1 V, on a utilisé le calibre 2000 lux où 0.1 mV correspond 1lux. La courbe a pour équation : E = * e U. Pour les valeurs de 2.3 à 3.2 V, on a utilisé le calibre lux où 0.1 mV correspond à 100 lux. La courbe a pour équation : E = e U. Ces courbes sont croissantes, plus léclairement augmente plus la tension augmente. 21/04/10

8 A partir de la courbe détalonnage en résistance on peut déterminer la tension aux bornes de notre photorésistance. On a déterminé la résistance total qui est la somme de la résistance aux bornes du capteur et de la résistance moyenne. Puis on a calculé le rapport entre la résistance et la résistance totale et on a ensuite multiplié ce rapport par 5,0V qui est la tension délivrée aux bornes du générateur. On obtient ainsi une courbe représentant une fonction exponentiel déquation : E= e2.2265U. Cette courbe est pratiquement la même que celle déterminée lors de létalonnage en tension. 12/05/10 G V R 1 = Vcom RcRc U c = R c *Uv ligne fausse aussi Prévision de l'éclairement E de la photoresistance en fonction de la Tension U aux bornes de la photorésistance Eclairement E de la photoresistance en fonction de la Tension U aux bornes de la photorésistance Superposition des deux courbes + U c =R c *I U1=R 1 *I U G =I*(R c +R 1 ) 5=I*(R c +76) ligne fausse

9 21/04/ V2.5 V1.4 V lux lux lux AMOURETTI Alexis BOTSOS Ugo Position de notre capteur dans la nacelle Notre capteur se situe en bas de la nacelle, il ne sera pas gêné par lombre du ballon, donc la mesure de léclairement ne sera pas faussée. Notre capteur 0.24V(luminositée ambiante de la salle de MPI) = 800 lux

10 Ma courbe: elle est de couleur verte claire Au delà de 13h14 les valeurs sont erronées. 26/05/10 On remarque que léclairement varie peu durant le vol du ballon sonde. Au debut léclairement augmente, il passe de 5000 lux à 6500 lux puis a partir de 12h45 léclairement diminue à 4200lux. On peut en déduire que le ballon a éclaté à 12h45. Entourer cette date sur la courbe !

11 02/06/10 On remarque que la luminosité augmente en même temps que laltitude. Par rapport aux autres capteurs de luminosité, léclairement mesuré par notre capteur est extrêmement faible ce qui est dû à sa position dans la nacelle. Notre capteur étant en bas de la nacelle na capté que la lumière réfléchie par la Terre alors que les autres capteurs étaient sur les côtés de la nacelle ont reçu la luminosité directement du Soleil. Superposer les 2 courbes !


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