Compte rendu TP capteur de pression

Compte rendu : TP 4, Le capteur de pression différentielle

BOUSSIHMED CHAÏMA ET LAUDELOUT MANON groupe D1

Le capteur de pression fonctionne grâce au principe de pression différentielle. Il possède une petite chambre dans laquelle se déforme une petite membrane en silicium à cause de la différence de pression entre la chambre et l’extérieur. Cette membrane envoie un signal électrique en fonction de sa courbure qui est lu par le voltmètre. Ce genre de capteur est utilisé dans d’autres grands domaines, comme la médecine pour établir des diagnostics, ou l’industrie robotique. Le but de ce TP est d’établir un graphique étalon afin de le comparer aux données du constructeur.

La problématique est donc la suivante : les valeurs annoncer par le fournisseur sont-elles pertinentes ?

Commençons par définir les notions essentielles à la compréhension de cette expérience :

• La pression absolue est le rapport entre de la force ( en N ) et la surface sur laquelle la force s’exerce en ( en m^2 ).
• La loi des gaz parfaits  donnée sous la forme : pV=nRT. P, la pre[pic 1]ssion absolue en Pa; V le volume du gaz en m^3; n, la quantité de matière du gaz en moles; R, la constante universelle des gaz parfaits; T, la température absolue du gaz en K.
• La loi de gaz parfaits lors d’une variation de volume à température constante ( PV=P’V’ )
• Les différentes unités de pression et leurs conversions ( bar, Pa, mmHg, Torr, … )

De plus, une analyse de la documentation du capteur est primordiale à la bonne compréhension de son fonctionnement :

• La pression d’éclatement du capteur vaut 800 kPa
• Les valeurs données par le fournisseur ( tension et intensité nécessaire )
• Volume du tube d’entrée, tube d’admission du volume d’air
• Indications sur les broches d’alimentation

Déroulement de la manipulation

Pour cette expérience, nous disposons d’une alimentation, un voltmètre, du capteur de pression différentielle MPX2200 à deux entrées, 1 seringue de 50 mL graduée par 1mL et d’un baromètre atmosphérique de précision.

Les appareils de mesures sont adaptés et réglés en fonction de l’ordre de grandeurs des mesures que l’on souhaite obtenir.

                        Figure 1 : Schéma de la coupe verticale du capteur de pression.[pic 2]

Figure 2 : Schéma du branchement électrique du

                                                    capteur.

[pic 3]

                 Figure 3 : Schéma du capteur vu du dessus

Protocole de manipulation

• Brancher le générateur directement au voltmètre en respectant les pôles +/-
• Régler la tension le plus précisément possible ( 10 mV )
• Débrancher le générateur du voltmètre et le brancher sur le capteur, relier le capteur au voltmètre.
• Prendre la seringue et aspirer un volume d’air de 60mL
• Rentrer la seringue dans le tube le plus haut du capteur
• Presser la seringue et relever les mesures de volumes et de tension tous les 5 mV ( les valeurs supérieures à 60 mV deviennent difficiles à relever et source d’erreur )
• Entrer les valeurs relevées dans un tableur et calculer les pressions associées.

Présentation des résultats

*Chaque volume mesuré est additionné au volume Vt du tube du capteur et l’embout de la seringue de 3 mL.

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