Educaduino Lab - Loi de la statique des fluides

Principe

Vérifier expérimentalement la loi de la statique des fluides à l’aide d’un capteur de pression différentielle.

\[\boxed{P_B-P_A = \rho\times g \times (z_A-z_B)}\]

Capteur MPX2010DP/GP

La mesure de pression s’effectue avec un capteur de pression différentiel du type MPX2010 (0 à 100 hPa) compensé en température.

Schéma électrique du MPX2010 (image : NXP Semiconductors)

La version DP (pression différentielle) mesure la différence de pression entre deux points d’entrée.

La version GP (pression relative - jauge) mesure la pression relative par rapport à la pression atmosphérique.

Extrait datasheet (source : NXP Semiconductors)

Pour ce capteur, la tension de sortie est proportionnelle à pression relative mesurée telle que :

\[U_{out} = S \times P_R = S \times (P-P_{atm}) \qquad\text{avec}\qquad S = 2,5~{\rm mV/kPa}\]

Capteur Educaduino Lab (MPX2010GP)

Le module Educaduino LAB est conçu autour sur le capteur MPX2010GP.

Capteur de pression relative Educaduino LAB

Après adaptation (amplification), l’expression de la pression relative (en Pa) en fonction de la tension en sortie du capteur est :

\[P_R = P-P_{atm} = 2000 \times U \qquad {\rm (Pa)}\]

Montage

Programme Arduino

Avec écran LCD Educaduino LAB. La lecture de la tension analogique se fait sur la broche A9.

/*
 * Mesure d une pression relative
 * Capteur Educaduino MPX2010GP 0 à 10 kPa
 * branché sur la broche A9
 */

#define brocheCapteur A9      // Numéro de broche connectée au capteur
#include <LiquidCrystal.h>    // Librairie de gestion de l écran LCD

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);  // Déclaration de l écran LCD

int n;
float tension ;               // Tension mesurée
int pression ;                // Pression mesurée

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);           // Paramétrage de l ecran LCD

}

void loop() {
  n = analogRead(brocheCapteur) ;   // Lecture de la tension
  tension = n*5.0/1023 ;            // Lecture de la tension
  pression = round(tension*2000) ;  // Calcul de la pression en Pa
  lcd.clear();                      // Début affichage
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("N");
  lcd.setCursor(6,0);
  lcd.print("P (Pa)");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print(n);                     // Fin affichage
  lcd.setCursor(6,1);
  lcd.print(round(pression));       // Fin affichage
  delay(1000);
}