Affichage de la mesure de température
Il s'agit d'acquérir la tension en sortie du montage potentiométrique à l'aide d'une entrée analogique d'Arduino et d'afficher la température dans le terminal.
On rappel que le CAN du microcontroleur de la carte Arduino Uno (ATmega328) a une résolution de 10 bits et une tension de référence de 5V.
Question
Donnez l'expression du nombre N issue de la conversion analogique numérique de la tension Vctn sur la carte Arduino.
N = Vctn * 1023 / 5
Question
Sur le tableur Excel, tracez la caractéristique T = f(N)
Question
Recherchez l'équation de la droite moyenne T = f(N)
Question
Connectez la sortie du montage potentiométrique sur l'entrée A0 de la carte Arduino. Ecrivez un programme affichant dans le terminal série la valeur de la température mesurée en utilisant l'équation de la courbe de tendance précédente.
Le résultat est-il satisfaisant ?
Le résultat n'est pas satisfaisant car la droite obtenue est trop éloignée de la courbe réelle, notamment autours du point de fonctionnement située à 25°C.
Il faut chercher une équation de droite plus proche du modèle autours de 25 °C
Question
Recherchez l'équation de la droite suivant au mieux la zone linéaire de la caractéristique de transfert du capteur.
Soit en sortie de la conversion analogique numérique :
Modifiez le programme Arduino pour afficher la température conformément à l'équation de la droite obtenue après linéarisation de la caractéristique.
On peut constater que la température affichée est très fidèle dans la zone linéaire mais devient erronée au delà de certaines limites. Suivant les applications, il peut être nécessaire d'être fidèle dans des limites plus importantes.
On recherche dans se cas l'équation d'un polynôme de degré n>1 et non plus d'une droite. L'allure de la caractéristique nous indique que ce polynôme devrait être d'un degré impaire.
Question
A l'aide d'Excel, recherchez l'équation du polynôme de degré 3 correspondant à la caractéristique de transfert du montage potentiométrique après la conversion analogique numérique.
Modifiez le programme Arduino pour intégrer l'équation de ce polynôme.
Le polynôme permet de "coller" au mieux à la caractéristique de transfert du montage potentiométrique :
Après conversion analogique numérique, on obtient le polynôme suivant :
