Capteur de pression : concours Mines  2010 En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.

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On choisit un capteur piézorésistif qui délivre une tension uP = VA - VB dépendant de la pression P de manière linéaire : uP = βP + U0 avec β = 0,1 mV/kPa et U0 une constante. Cette tension est donc faible et doit être amplifiée pour être mesurable. La tension uP = VA - VB en sortie du capteur est appliquée à l’entrée du montage de la figure 4 entre les points A et B. Tous les amplificateurs opérationnels sont supposés idéaux et fonctionnent en régime linéaire. On étudie le montage « par blocs ».  Que vérifie un amplificateur opérationnel idéal ? En régime linéaire ? A O idéal : les intensités des courants d'entrée sont nuls. En régime linéaire, la tension de sortie est proportionnelle aux tensions d'entrée. Les deux entrées sont au même potentiel , e=0. Calculer la tension uF (entre la sortie de l’AO1 et la masse) en fonction de la tension uG (entre G et la masse). Comment s’appelle le montage réalisé à l’aide de cet AO1 ? Quel est son intérêt pratique ? uF = uG car e1=0.  Il s'agit d'un montage suiveur de tension : uF est indépendante de l'intensité du courant  de sortie de l'AO1. Montrer d’autre part que : Ecrire le théorème de Millmann au point G. .     Appliquer le théorème de Millman aux entrées inverseuses des AO2 et AO3. En déduire que v = VC - VD = A uP et donner l’expression de la constante A en fonction de R3 et R4.  L’ensemble {AO2 + AO3 + résistances R4 et R3} forme un amplificateur différentiel. Sachant que le bruit électrique (signaux parasites) est à peu près le même aux points A et B, dire quel est l’intérêt de ce montage par rapport aux amplificateurs plus simples (comme l’amplificateur inverseur ou non inverseur étudiés pendant l’année). Les signaux parasites vont disparaître : seule la faible tension uP pourra être amplifiée.   Calculer la tension de sortie uS (entre S et la masse) en fonction de uP, E, R1, R2, R3, R4 et α. L'AO4 fonctionne en régime linéaire : il y a une liaison entre l'entrée inverseuse et la sortie S. Quelle relation doivent vérifier α, E, U0, R1, R2, R3, R4 pour que VS soit proportionnelle à la pression P ? uP = βP + U0 ; .

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