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Mesurez la valeur de condensateurs Le montage que nous vous proposons de réaliser ce mois-ci permettra de contrôler la valeur de condensateurs de forte valeur. La méthode de travail que nous utiliserons consistera à mesurer leur temps de charge à travers une résistance. N'oublions pas en effet que l'une des lois fondamentales de la charge d'un condensateur est T = RC où T est le temps de charge exprimé en secondes, R la valeur de la résistance en ohms et C celle du condensateur en farads. Le temps se mesurera entre l'instant où la tension aux bornes du condensateur aura atteint 10 % et celui où elle sera égale à 90 % de la tension d'alimentation du couple formé par la résistance et le condensateur montés en série. Dans notre cas, si nous connaissons la valeur de la résistance et que nous pouvons mesurer ce laps de temps, il sera parfaitement possible d'en déduire la valeur du condensateur. Notre montage sera donc basé sur ce principe et permettra de mesurer des condensateurs dont la valeur sera comprise entre 200 et 2 000 microfarads. Voyons à présent le principe de fonctionnement de cette réalisation dans ses grandes lignes. En premier heu, il faut pouvoir commander l'instant où débutera la charge. Pour cela nous utiliserons un transistor que nous commanderons par le bit 0 de la sortie de notre interface principale. Tant que ce bit sera à un niveau haut, le transistor court-circuitera le condensateur, lui interdisant ainsi de se charger. Inversement, dès que le bit 0 sera mis en état bas, le transistor sera bloqué et la charge pourra donc commencer. Parallèlement à cette opération, nous devrons pouvoir mesurer en permanence la tension présente aux bornes du condensateur. Pour cela nous utiliserons un convertisseur analogique-digital et nous appliquerons les résultats de sa mesure à l'entrée de l'interface principale. Le convertisseur utilisé sera, comme toujours, du type ADC 0804. Son fonctionnement nous étant maintenant familier, nous ne reviendrons pas dessus. Nous voyons donc que l'ordinateur pourra commander la mise en charge du condensateur et connaîtra la tension présente à ses bornes à chaque instant. Le petit programme que nous vous présentons pourra en déterminer la valeur. Il commencera par détecter le seuil des 10 %, lancera un “chronomètre” et l'arrêtera dès le seuil des 90 % franchi. Une simple division permettra alors de calculer la valeur du condensateur qu'il affichera sur l'écran. Le câblage de ce montage ne doit pas poser de problème. Nous le réaliserons, comme d'habitude, en wrapping. Il faudra simplement prendre soin de bien veiller à respecter le brochage du convertisseur ainsi que celui du transistor. Utilisation: une fois le câblage terminé et le programme tapé, RUN sera demandé au clavier de l'ordinateur puis le condensateur sera mis en place et une touche frappée au clavier. Dès lors la mesure débutera et au bout de 1 à 10 secondes, pour les valeurs comprises entre 200 et 2 000 microfarads, le résultat de la mesure sera affiché sur l'écran. Notons qu'il vous sera parfaitement possible de modifier la valeur de la résistance de charge, 4,7 kilohms dans notre version, de manière à adapter ce montage à une autre gamme de valeurs. La nouvelle valeur devra simplement être indiquée au programme pour son calcul de capacité. Notons cependant que nous vous déconseillons d'utiliser des valeurs de résistances inférieures à 470 ohms ou supérieures à 47 kilohms. En effet, si la résistance est de faible valeur, le transistor risque de mal se saturer et donc de mal court-circuiter le condensateur. Inversement, dans le cas d'une résistance de trop forte valeur , il ne devient pas parfaitement isolant, les courants de fuite du transistor risquent de ne plus être négligeables vis-à-vis du courant de charge du condensateur. Ces deux situations peuvent rapidement mener à de fortes erreurs sur la mesure. Henri-Pierre PENEL , Science&Vie n°849
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