Écrire une relation entre U1=f(R1), U2=f(R2) , U=f(Req)
en déduire U1=f(U) et U2=f(U)
Objectifs généraux :
Il arrive souvent que l’on dispose d’une tension trop élevée pour alimenter un composant ou pour l'entrée d'un appareil de mesure. On aimerait en avoir la moitié, le tiers ou toute autre fraction. On utilise alors le montage pont diviseur ou diviseur de tension.
Montage simple:
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Prendre R1 = 1kW et R2= 10 kW. Mesurer la tension aux
bornes du générateur, de R1 puis R2.
Écrire une relation entre U1=f(R1), U2=f(R2) , U=f(Req) en déduire U1=f(U) et U2=f(U) |
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Remplacer R1 et R2 par cinq résistances identiques de 1kW
par exemple.
Mesurer la tension aux bornes de une résistance puis deux, trois, ...etc ... En déduire une relation entre UR aux bornes d'une résistance et U aux bornes de l'ensemble des résistances, conclure. |
Présentation du rhéostat de laboratoire :
Le rhéostat est constitué d'une résistance bobinée, d'un curseur mobile, d'un capot métallique, et de trois bornes qui permettent de le connecter à un circuit.
Principe du rhéostat : La résistance d'un fil résistant dépend de sa longueur. En déplaçant le curseur le contact glissant se déplace sur les spires et permet de changer la résistance prise en compte. Dans le cas d'une utilisation en rhéostat seul deux bornes sont branchées. Au deux extrémités : résistance totale, une extrémité et le curseur : résistance réglable.
Montage
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Mesurer la tension aux bornes de AC et de CB, faire varier
le curseur et observer. Ensuite prendre un potentiomètre rotatif ou linéaire électronique de 5 kW et refaire le même montage? déduire les relations par analogie au pont diviseur. Ensuite on place des résistances de charge de valeur croissante à la sortie du potentiomètre jusqu'à équivalence de la résistance RAC . Conclure Comment doit être la résistance de charge pour que la tension de sortie soit conforme à nos attentes. On définit ici les limites d'utilisation. |
Le capteur ou transducteur est un dispositif qui fournit un équivalent électrique de la variable physique ( T, P , pH, etc. ). Après l'étude du pont diviseur et du montage potentiométrique, celui ci sera utilisé pour mesurer un déplacement linéaire ou rotatif.
On cherche à mesurer un angle ou un déplacement par rapport à une position
d'équilibre, on utilise un potentiomètre rotatif sans "quasi"
frottement.
Ce potentiomètre est monté en montage
potentiométrique, alimenté par une
alimentation 0-5 V de la carte d'acquisition ou autre, ensuite on
mesure la tension aux bornes de la résistance variable créée par le
curseur et un des pôles de la résistance du potentiomètre qui se déplace. La
capteur est donc en partie adapté ou conditionné car il a besoin d'une tension
d'alimentation pour transformer sa grandeur électrique propre (la résistance,
capteur passif ) en tension.
Animation flash : si vous ne la remarquez pas téléchargez le plug'in. (http://www.macromedia.com/fr/downloads/)
Le capteur potentiométrique est le capteur de base de la mesure des positions ou des déplacements. En effet l'objet dont on désire mesurer la position ou le déplacement est rendu solidaire mécaniquement du curseur d'un potentiomètre rotatif ou linéaire. Ainsi la variation de résistance entre le point curseur et une extrémité de la référence est directement linéairement traduite par une variation de tension.
Mesurer U aux bornes du potentiomètre alimenté. Régler le capteur, discuter du zéro central. Brancher le à l'interface et régler votre logiciel d'acquisition, introduire la notion d'étalonnage interactif.
Faire des mesures d'angle avec le pendule puis faire une étude de la période de l'amplitude en fonction de la longueur du pendule, vérifier si la masse intervient sur la période. Constater l'isochronisme des petites oscillations.
Faire des acquisitions de petits angles sur un calibre 5 V après zéro central puis sur un calibre 1V après zéro central. Observer les courbes et conclure sur la résolution du convertisseur et les mesures de petits angles (adaptation de l'appareil à la mesure).