TP2 Vega – Alimentation de la tête page 1 Claude Lahache
Mesure industrielle de niveau TP2
Tension d’alimentation de la tête de mesure
Document consultable : Schéma structurel N°: 953.41-01 Présentation de la séance :
Nous nous intéressons à la dépendance de la chaîne de mesure vis à vis de sa tension d’alimentation ; le constructeur précise que le fonctionnement de l’électronique de mesure est correct pour une tension d’alimentation VA comprise entre 12V et 36V.
Le montage utilisé pour ces différentes mesures est représenté ci-dessous :
L’alimentation stabilisée réglable permet de faire varier la tension VA appliquée à la tête ; le milli- ampèremètre affiche l’intensité IB du courant de boucle . VR est la tension régulée appliquée à la tête de mesure.
Les capacités de référence CK et du capteur de niveau CM, sont simulées par des condensateurs enfichés sur un support prévu à cet effet.
Nous choisissons par exemple CM = CK = 100pF (Le constructeur précise que les valeurs de CK et de CM
doivent rester inférieures à 2nF).
Le sélecteur de sensibilité de mesure (commutateur 3 positions ) est placé en position (2) Mesures à réaliser :
Pour une tension d’alimentation VA variant de 0V à 30V, puis de 30V à 0V, relever les évolutions du courant IB et de la tension VR.
Tracer sur un graphique, les 2 courbes VR = f(VA) (VR1 : sens croissant ; VR2 : sens décroissant) ; tracer, sur un autre graphique, les 2 courbes IB = g(VA) correspondantes (IB1 : sens croissant ; IB2 : sens décroissant).
Exploitation :
Dans quelle plage de valeurs de VA y a-t-il effectivement régulation ? Les spécifications du constructeur sont-elles validées ?
Quel phénomène remarque-t-on dans chaque couple de courbes ?
Pour une installation en site industriel, comment choisirait-on la valeur de VA ?
VA V
Tête de Mesure
CK CM
1
7 4
IB
V
VR
Régulation de tension
PT10
PT6 mA
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Approche théorique :
A partir du schéma structurel de la tête de mesure, il est possible de dessiner une version « épurée » de la partie « régulation de tension », comme le montre le schéma suivant :
D11 est une diode zéner LL5467A, dont la tension de claquage est de 6,5V.
L’amplificateur opérationnel fonctionne en amplificateur d’erreur entre la tension aux bornes de R17 et celle aux bornes de R20.
- En supposant que ces 2 tensions sont en moyenne égales, exprimer la tension VR en fonction de R19, R20 et de la tension de zéner de D11. Faire l’application numérique.
- Quelle est la condition sur VA pour que ce montage régule de façon satisfaisante ? - Les spécifications du constructeur sont-elles validées ?
R19
R20 R17
R21
D13 D14 D15 T3
IC1/4
68ΩΩΩ Ω
274kΩΩΩ Ω D11
75kΩΩΩ Ω 2,74kΩΩΩΩ VR
VA
PT10
PT6 / 7
