Application de l AO en commutation. Fonctions Détecter et Traiter d un Sèche-linge

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1 Application de l AO en commutation Fonctions Détecter et raiter d un Sèchelinge I. Définition du problème On veut évaluer les performances de la fonction "Captage de température" du découpage fonctionnel du sèchelinge et justifier son rôle dans le cycle de séchage. L'étude portera sur le circuit de détection de seuils de température du sèchelinge. II. ravail demandé : I. Etude théorique préparatoire : La variation de la température est captée par un capteur = une (voir fiche). Ce composant présente une résistance électrique qui va varier en fonction de la température du milieu ambiant dans lequel il se trouve. Cette variation de résistance va être transformée en variation de tension. La détection de températures va donc être transformée en détection de tensions. Q.. Découpage fonctionnel de niveau II : Soit le découpage suivant : Energie électrique (Alimentation V=) Production de tensions de référence Uref et Uref FS3 Comparaisons ULN0 Conversion / U FS3 FS33 FP3 Délimiter en couleurs différentes les structures réalisant ces fonctions secondaires sur le schéma structurel de la fonction FP3. Q.. Etude de la fonction FS3 : Conversion θ U : Calculer. représenter =f(θ) quand la température varie de 0 à 00 C. Q.3. Etude de la fonction FS3 : Production de tensions de références : Calculer Uref et Uref. Q.4. Déterminer pour les schémas cidessous si les ALI fonctionnent en linéaire ou en commutation Q.5. Déterminer les fonctions VS = f() et VS=f (). Les représenter graphiquement. JC PAPAZIAN fichier : C9 D sechelinge AOp.doc /5

2 er cas : ème cas : (V) (V) R 0k R Uref ICA 0k VS R 5k6 5k 7 6 ICB VS R 5k6 5k Uref Q.6. Expliquer à partir du schéma cidessous pourquoi on appelle cette fonction un E câblé. V Il pourra être utile de présenter sous forme de tableau les états de VS en fonction de l'état des transistors. VS Q.7. Justifier à partir des résultats précédents l'allure de la courbe VS=f(). III. Synthèse: Q.8. Recherche des seuils de température détectés : a) Déterminer les deux valeurs particulières de la provocant les basculements du comparateur à fenêtre. b) A partir de la caractéristique de la proposée, déterminer les deux seuils de température que permet de détecter ce montage JC PAPAZIAN fichier : C9 D sechelinge AOp.doc /5

3 Q.9. Justifier l'utilisation d'un comparateur à fenêtre pour l'acquisition de température Energie électrique Alimentation Programmation du cycle de séchage FP FA Interfaces de puissance FP5 vers Actionneurs Acquisition de la température FP3 Acquisition de l'humidité FP raitement des informations FP4 Signalisations sonore et visuelle FP6 Sécurités Schéma fonctionnel de la commande du sèchelinge (V) R ICA 0k VS LN0 R 5k6 5k ICB R 0k L 7 6 Schéma structurel de FP3 JC PAPAZIAN fichier : C9 D sechelinge AOp.doc 3/5

4 Les hermistances à Coefficient de empérature Négatif C..N. Les thermistances sont des résistances électriques présentant un coefficient de température négatif et élevé. Alors que la résistance des métaux augmente avec la température d'environ 0,4 % par degré, celle des thermistances décroît rapidement entre 3 et 6 % par degré autour de la température ambiante. Symbole: Caractéristiques: La relation résistance température est de la forme : où R = A e R = valeur de la résistance à la température absolue ( K) A et B sont des constantes propres au modèle de la thermistance ( A ayant la dimension d'une résistance et B celle d'une température absolue en K ) e = base des logarithmes népériens (e=.78) Cette formule modifiée devient R = valeur de la résistance à la température R R = " " " " R ( donnée par le constructeur ) et R sont exprimées en K Le comportement de la thermistance est en général déduit d'abaques permettant la détermination de R à une température donnée. La thermistance utilisée dans le sèchelinge a les caractéristiques suivantes : R à 5 c = 5 kω B = 450 K R = R e R B R B Caractéristique R = f( t c ) (ohms) Rt = f(emp) Rt ( c) JC PAPAZIAN fichier : C9 D sechelinge AOp.doc 4/5

5 LE COMPARAEUR DE ENSION INEGRE Son principe est celui d'un amplificateur opérationnel intégré fonctionnant en boucle ouverte. La sortie du comparateur fonctionne donc toujours en commutation. Elle dépend uniquement de la différence de potentiel ε entre les deux entrées e et e. Cas général : La plupart des comparateurs ne nécessite qu'une source d'alimentation, positive. Vcc e ε e Vs ε < 0 Vs = 0 ε > 0 Vs = Vcc Le circuit intègre 4 comparateurs identiques. Chaque comparateur est prévu pour fonctionner avec une alimentation simple (V ). Sa principale particularité est d'avoir une sortie "collecteur ouvert", symbole :. V Le transistor de sortie fonctionne en commutation. Il est indispensable de polariser le transistor par une résistance externe (ou une charge quelconque). Ce type de sortie ne s'applique donc qu'à un composant fonctionnant en out Ou Rien. Elle présente deux avantages : V peut être supérieur à d'alimentation du comparateur. il est possible de connecter plusieurs sorties "collecteur ouvert" de façon à réaliser un E câblé. schéma équivalent Schéma équivalent du JC PAPAZIAN fichier : C9 D sechelinge AOp.doc 5/5