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Fabriquer une sonde thermique

Sonde thermiquePour ce montage, c'est le port joystick de votre PC qui sera mis à contribution. Ce port est dit analogique et c'est la raison pour laquelle nous l'avons retenu. Cela signifie qu'il est capable de traduire une infinité de valeurs, à opposer à un organe logique qui, lui, ne sait traduire que deux états. Pour faire une comparaison, le robinet de votre lavabo est analogique car il peut laisser couler l'eau d'un infime filet à un fort débit en passant par une infinité de débits intermédiaires alors que l'interrupteur qui commande l'allumage de votre Pc est un organe de type logique car il est soit ouvert, soit fermé provoquant l'allumage ou l'extinction de votre machine.

Fabriquer la sonde thermique

Comment fonctionne le port joystickd'un PC ?

Celui-ci est basé sur ce qu'on appelle en jargonélectronique un "circuit RC", c'est-à- direl'association d'une résistance R et d'un condensateur C. Unerésistance comme son nom l'indique est un organe quirésiste au passage du courant, le condensateur quantà lui peut être assimilé àun petit réservoir d'énergie.

Pour faire encore une fois uneanalogie, imaginez que le courant circulant dans notre montage est uncours d'eau, la résistance est un étranglementplacé sur ce cours d'eau (plus la résistance estélevée, plus l'étranglement estimportant et plus le débit d'eau sera faible), lecondensateur lui, serait une grande cuve placée sur le coursd'eau, et qui se remplira plus ou moins vite en fonction del'étranglement placé en amont,c'est-à-dire en fonction de la résistance.

Cela nous amène àla règle fondamentale d'un circuit RC: T = RCoù T (lettre grecque TAU) une constante de temps est doncfonction de la résistance R de notre composantRésistance et de la capacité C de notre composantcondensateur. En clair, cela veut dire que notre condensateur serachargé en un certain temps qui va dépendre de larésistance placée en amont et de sa proprecapacité.

Et notre port joystick dans toutça ? Et bien c'est très simple, une cartejoystick et son joystick connecté constitue en faitplusieurs circuits RC. Le joystick Pc est tout simplementconstitué de deux résistances variables : unepour l'axe des X, une autre pour l'axe des Y. Les condensateurs eux, setrouvent sur la carte joystick à côtéde quelques composants additionnels. Voici le schéma deprincipe d'un canal du port joystick :


Schéma de principe.

On constate que le condensateur C va secharger au travers de la résistance ajustable R du joystick.Le comparateur de tension Sv changera d'état logique lorsquele condensateur aura atteint la charge voulue(déterminée par Vref). Selon le temps qu'il aurafallu à ce comparateur pour basculer, on endéterminera la valeur relative de la résistance.Enfin, avant chaque mesure, il faut décharger lecondensateur pour ensuite le laisser se charger à nouveaupour la mesure suivante. L'interrupteur K permet cettedécharge. Voilà, un port joystick n'a plus desecret pour vous ! Et quel est le rapport avec notrethermomètre électronique ? Et bien si le portjoystick permet de mesurer la variation de résistance dujoystick, il peut tout aussi bien servir à mesurer lavariation d'autres résistances !


 

La thermistance

La thermistance est un petit composantpassif dont la résistance varie, vous l'aurezdeviné, en fonction de la température. Il suffitdonc de substituer à votre joystick une thermistance pourobtenir un thermomètre !


Exemple de deux CTN de 100 K

Voici un exemple(voir graphique 1) de caractéristique d'une thermistanceà Coefficient de Température Négatif(CTN).
Vous remarquerez sur la courbe ci-dessous que la résistanceaugmente quand la température diminue. Notezégalement que cette courbe suit une variation logarithmique.Une représentation avec une échellesemi-logarithmique nous donne la courbe linéaire qui figuresur le graphique 2.

Résistanceen K Ohms, Graphique 1

Résistanceen K Ohms, Graphique 2


 

Le montage

Comme vous le montre leschéma ci-dessous, le montage est des plus rudimentaires caril suffit de relier les deux broches de la thermistance aux brochesadéquates du port joystick et c'est tout !

La thermistance n'est pas un composantpolarisé, il n'y a donc pas de sens de branchementà respecter. Si vous souhaitez ne faire qu'une mesureà la fois, une thermistance suffit (R1). Selon vos besoins,vous pouvez en câbler jusqu'à 4. Il existe desthermistances de différentes valeurs. Nous avons retenu unevaleur de 100 K à 20°C qui permet d'obtenir de bonsrésultats.

Comme nous le verrons tout àl'heure lors de l'opération d'étalonnage, il nousfaudra isoler correctement les broches de la thermistance car elle seraplongé dans l'eau. Une couche de vernis à ongleappliqué sur les broches et la soudure assurera cetteisolation (n'ayez crainte, les tensions et courants mis en oeuvre sonttrès faibles et même si l'isolationn'était pas parfaite, il n'y a de danger ni pour vous, nipour votre précieux Pc).


 

L'étalonnage

Afin de pouvoir quantifier lesgrandeurs mesurées, il convient de procéderà l'étalonnage de notre thermistance. Comme lemontre le graphe n°2, la thermistance présente unecaractéristique quasi linéaire une foisramenée dans le domaine logarithmique et c'est tant mieuxcar cela va nous simplifier la tâche !

Deux points définissent unedroite, il nous suffit donc de deux valeurs, assezéloignées si possible, pour obtenir lacaractéristique de la thermistance.

Comme vous ne disposez sans doute pasde thermomètre étalon, il nous faut trouver dansnotre environnement quotidien ces deux températures deréférence :

Une grande casserole remplie d'eau que vous porterezà ébullition nous fournira uneréférence de 100°C (une fois la casseroleretirée du feu, procédez à la mesurerapidement car moins de trente secondes plus tard, latempérature de l'eau aura chuté à95°C).

L'autre valeur deréférence pourrait être fournie par lecorps humain généralement à37°C (un thermomètre placé sous la langueou sous l'aisselle donne généralement36°C, s'il vous prenait l'envie d'essayer ailleurs pour obtenir37°, nous n'avons pas prévu la sonde idoine ! ;-) ).

Si vous avez un thermomètred'intérieur vous pouvez aussi simplement prendre latempérature ambiante. N'oubliez pas que pour êtrevalide, cet étalonnage doit êtreréalisé avec une thermistance correctementisolée.

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  1. LJOHN en tant qu'invité
    le 6/02/2008 à 21h24

    Bonjour. Ce message s`adresse à qui de droit.Je trouve que c`est un bon système, mais lors de l`éntrée des données après avoir fait l`étalonnage, plusieurs ont de la difficultée.
    J`opère mon pc avec Windows 98SE.Je viens a bout
    d`entrée les données, mais il faut être rapide sur la détente, autrement les données ne sont pas pris en charge. Merçi de me répondre par E-Mail, redtraverse@globetrotter.net LJOHN

    répondre
  2. LJOHN en tant qu'invité
    le 6/02/2008 à 21h11

    BRICARD a dit :Si-ou plait comment fait-on pour etalonner les sondes .
    j'ais beau taper la valeur actuelle la surligner et apliquer , je n'arive pas à changer les valeur déja inscrites.
    Merci d' avance

    Bonjour Bricard. As-tu réussi l`étalonnage? J`ai le même problème. Je crois dans mon cas qu`il faut être très rapide sur l`entrée des donnés. Renseigne moi svp. A bientôt LJOHN.

    répondre
  3. LJOHN en tant qu'invité
    le 6/02/2008 à 21h07

    BRICARD a dit :Si-ou plait comment fait-on pour etalonner les sondes .
    j'ais beau taper la valeur actuelle la surligner et apliquer , je n'arive pas à changer les valeur déja inscrites.
    Merci d' avance

    répondre
  4. Invité
    chris
    le 28/01/2005

    CLAIR, NET et PRECIS. Ce site est tout simplement PARFAIT.
    Encore un grand bravo a zebulon qui fait de bô miracle.
    et j'espere qu'il pourra m'aider ds mon ptit probleme.
    1°)le soft proposer ne marche pa avec XP(pro sp1).
    2°)adaptation dans un CAR-PC

    répondre
  5. Invité
    nko38
    le 30/12/2004

    pour ceux qui n'arrivent pas a faire marcher sous xp faut juste changer les sources vu qu'elles sont incluses.

    répondre
  6. Invité
    tagatboulba
    le 10/11/2003

    Bien cette bidouille il y a encore des bons pour faire de la bonne bidouille classique et pas chère.
    Il faut protéger cette race de "loustics " pour le bienfait des passionnés et des bidouilleurs fous.

    répondre
  7. Invité
    le chat
    le 1/08/2003

    bjr a tous et un grand merci pour la richesse du site
    si ya un termo qui fonctionne sous xp faites moi signe !
    merci beaucoup

    répondre
  8. Invité
    vins
    le 16/02/2003

    Est ce que c'est possible d'utiliser ton programme avec une sonde thermique pour un moteur de voiture?
    Je pense que la valleur de la résistance interne ne sera pas la même alors es ce que sa marchera ou il faudra modiffier ou ajuster ton programme?

    répondre
  9. Invité
    Éric
    le 13/10/2002

    J'aimerais savoir si le programme fonctionne sous Windows XP? Sinon, est-ce qu'il est possible de s'en procurer un qui fonctionne sous Windows XP?

    répondre
  10. Invité
    souquieres
    le 11/08/2002

    je possède 4 ruches dans mon jardin. Je souhaiterais étudier l'évolution de la température intérieure ainsi que la masse de la ruche. Puis-je utiliser votre montage ? comment évaluer la masse (sonde de pression ?).
    Merci pour votre réponse.

    répondre
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