III.3 Mesure thermique effectué sur le mini four du
capteur
Les mesures thermiques ont été
réalisées suivant le montage décrit au chapitre
précédent, et afin d'obtenir l'effet joule dans le mini four,
nous avons utilisé une source de tension continue ou le courant maximale
que peut délivrer ce générateur est de 1 A, jouant le
rôle d'une batterie.
Le principe de la technique réside à faire
varier la tension d'alimentation et enregistrer à l'aide d'un
thermocouple la température d'équilibre ou de fonctionnement
atteint après un temps de stabilisation très court, environs 10
s.
Les valeurs mesurées sont indiquées sur les
courbes représentatives ci-dessous figure III.7, ou on a conservé
la même géométrie, et varie uniquement le temps de
dépôt des couches minces métalliques.
· Mini Four S1 -)dépôt (15 min Ni + 15 min
W) R0 = 72 ?
Mini Four S2 -)dépôt (30 min Ni + 30 min W) R0 = 7
?
Figure III.7. Évolution de la
température d'équilibre Tf du mini four en fonction de
la
puissance fournie.
On remarque selon les courbes obtenues que la
température d'équilibre TF est
proportionnelle
à la puissance fournie. Ce résultat concorde
exactement avec l'analyse théorique énumérer
dans le chapitre premier ; où on a trouvé que la
température d'équilibre était donnée par la
relation (1.59) :
Avec :
T0 : température ambiante.
V : la tension appliqué aux bornes de la plaque
chauffante.
R : la résistance de la plaque
chauffante.
k : c'est une constante de perte thermique qui
dépend du métal utilisé, elle caractérise les
pertes dues à la conduction thermique. Ainsi on peut la
déterminer à partir des courbes en calculant la pente des ces
dernières.
Pour les séries S1, on trouve une valeur de k = 0.0083
W/°K, tendit que pour les séries S2 on trouve une valeur de
k = 0.012 W/°K.
Comparé à la valeur théorique (relation
1.57) de k = 0.0080 W/°K, on peut conclure que les mesures
opérées sur les échantillons S1 et S2 ont donnée de
bon résultats.
Les mesures thermiques réalisées sur les
échantillons S1 et S2 révèlent une valeur de Tf = 400
°C pour une puissance de P = 3,2 Watts pour la série
S1et P = 4.6 Watts pour la série S2 comme indiqué dans
le tableau III.4.
Tableau III.4. Les valeurs des puissances et
des températures de fonctionnement, sous
tension et courant continu
concernant les mesures effectuées sur les échantillons S1 et
S2.
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S1
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S2
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Température de
fonctionnement Tf
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400 °C
Ou 673 °K
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400 °C
Ou 673 °K
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Puissance consommé P
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3.2 Watts
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4.6 Watts
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Tension d'alimentation V
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13 volts
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7 Volts
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Intensité électrique I
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243 mA
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650 mA
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NB :
Nos expériences ont été
élaborées et conduites avec succès grace à l'apport
du mini four de la série S1 (72 ?) qui a contribué par
ses performances supérieur à ceux du S2 (7 ?) à
devenir l'agent principal dans l'ensemble de nos démarches
expérimentaux.
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