5 - Compte-rendu du capteur de pression électronique

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1 5 - Compte-rendu du capteur de pression électronique
LEE Christophe et Benjamin FURNARI, 2nde 12 5 - Compte-rendu du capteur de pression électronique Voie 5 ou M5 Capteur 5 Cliquez pour faire apparaître les animations

2 Pression et altitude Nous avons d’abord tracé un graphique représentant l’altitude en fonction de la pression avec des données prises sur Internet Une courbe de tendance a été tracée aussi, plus l’équation de cette courbe. La courbe de tendance montre que l’altitude est une fonction logarithmique décroissante de la valeur de la pression.

3 1) Préparation du capteur
Pour préparer le capteur de pression électronique, nous avons d’abord soudé les fils aux bornes du capteur : -un rouge pour la borne positive -un noir pour la borne négative -une verte pour la borne de mesure Nous avons testé un premier capteur qui a coûté 50 euros !!!! Nous nous sommes rendu compte que la tension initiale était de 0.5V, ce qui n’aurait pas posé problème si celle-ci augmentait à mesure que la pression diminue. Malheureusement, la tension délivrée augmentait quand la pression augmentait également, or, la pression va diminuer au cours de la montée du ballon, le capteur ne pourrait délivrerait alors une tension répartie entre 0V et 0.5V, ce qui aurait résulté en un manque de précision. Le deuxième capteur est celui utilisé il y a deux ans (il n’a pas l’air en forme), et les fils étaient déjà prêts. Nous l’avons alimenté en énergie avec un générateur de tension de 5V et pour mesurer les tensions correspondantes branché les bornes de mesure(verte) et la borne négative (noire) à un voltmètre, et nous avons varié la pression grâce à une seringue.

4 2) Etalonnage du capteur
Pour étalonner le capteur, nous devions faire correspondre la pression avec la tension délivrée par le capteur. Pour cela, nous avons placé un pressiomètre (qu’on devrait appeler pascalmètre…) de référence pour connaître la pression réelle. Nous avons ensuite décidé de faire fonctionner le capteur avec une pile de 4.5V. Les mesures sont réalisées avec un voltmètre. La pression au cours de la montée du ballon va baisser. Nous avons alors progressivement diminué la pression à l’aide d’une seringue. Les résultats de ces relevés sont dans le tableau ci-dessous : Nous pourrons ensuite créé un graphique à partir de ce tableau, avec sa courbe de tendance et son équation. Grâce à cette dernière, on pourra en déduire n’importe quelle pression rencontrée durant la montée du ballon-sonde grâce à la tension envoyée par le capteur. La tension utilisée sous la cloche à vide est fournie par une pile de tension mesurée 4.72V (seul générateur pouvant entrer sous la cloche) alors que dans le ballon le capteur fonctionnera avec une tension de 5V.

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6 3) Interprétation des données suivant le générateur de tension continue
Bien que ce soit la courbe rouge, c’est à dire celle à Ugéné = 4.75V, qui comporte des mesures en dessous des 400 hPa, c est celle de U géné =5V que l ’on doit observer en priorité car le générateur que nous allons utiliser au cours du trajet du ballon sera un générateur 5V. La courbe bleue a donc été prolongé en pointillé. Je n ’ai pas pu faire de mesure en vrai car le générateur 5V ne rentrait pas sous la cloche à vide. On remarque cependant que la tension du générateur ne peut modifier que l ’ordonnée à l ’origine, sans altérer le coefficient multiplicateur.

7 4) Tension et altitude Nous voulons maintenant obtenir l’altitude grâce à la tension délivrée par le capteur. Pour avoir l’altitude directement en fonction de la tension, elle-même dépendant de la pression, nous avons tracé encore un autre graphique représentant ces deux grandeurs analogiques, avec la courbe de tendance et l’équation. Cette fois, nous avons tracé trois courbes de tendance, car une seule ne suffisait pas pour traverser tout les points de la courbe. Les équations des trois courbes sont affichés correspondant à la couleur de chaque courbe. Le capteur sera placé dans le corps de Yoda, dans un coin avec un trou pour sortir le tuyau.