Introduction
Principe
La manipulation consiste à vérifier la loi de Mariotte (à température et à quantité de matière constantes) :
Cette expérimentation nécessite un capteur de pression absolue.
Capteurs analogiques de pression absolue
La plupart des capteurs en sciences physiques sont du type analogique. Ils fournissent une tension qui est l’image de la pression. La relation est généralement linéaire.
Exemples :
Grove MPX5700AP / Educaduino MPXHZ6400A / Plug’Uino 201DFP
Module |
Grove |
Educaduino |
Plug’Uino |
|---|---|---|---|
Capteur |
MPX5700AP |
MPXHZ6400A |
XGZP201DB1F |
Type |
Piézorésistif |
Piézorésistif |
Piézorésistif |
Tension |
3,3V ou 5V |
5V |
5V |
Plage |
150 à 7000 hPa |
200 à 4000 hPa |
0 à 3000 hPa |
Précision |
\(\pm2,5\%\) |
\(\pm1,5\%\) |
\(\pm1\%\) |
Compensation température |
Oui |
Oui |
NC |
Pré-calibrage |
Oui |
Oui |
NC |
La précision prend en compte de la variation par rapport à la valeur nominale, de la linéarité, de la température, …
Note
Un étalonnage de ces capteurs à la pression atmosphérique réelle améliore significativement la précision.
Capteurs numérique de pression absolue
Les capteurs de pression numérique fournissent directement au microcontrôleur la valeur de la pression sous forme numérique. Ils transmettent généralement les données par bus I2C.
Exemple :
Adrafruit MPRLS0025PA
Module |
Adafruit MPRLS |
|---|---|
Capteur |
MPRLS0025PA |
Type |
Piézorésistif |
Tension |
3,3V ou 5V |
Plage |
0 à 1700 hPa |
bus |
I2C (24 bit) |
Précision |
\(\pm1,5\%\) |
Compensation température |
Oui |
Pré-calibrage |
Oui |
Capteurs numériques pression atmosphérique pour étalonnage
Il existe des capteurs numériques de précision pour la mesure de la pression atmosphérique. Ils peuvent être utilisés pour l’étalonnage des capteurs précédents afin d’éliminer le décalage de pression.
Grove BMP280 (baromètre/altimètre) Plug’Uino (image : Sciencéthic)
Module |
Grove |
Grove |
Grove |
|---|---|---|---|
Capteur |
HP206F |
BMP280 |
DPS310 |
Type |
MEMS |
MEMS Résistif |
MEMS Capacitif |
Tension |
3,3V/5V |
3,3V/5V |
3,3V/5V |
Plage |
300 à 1200 hPa |
300 à 1100 hPa |
300 à 1200 hPa |
Bus |
I2C (24 bit) |
I2C/SPI (20 bit) |
I2C/SPI (24 bit) |
Précision absolu |
\(\pm2~\rm hPa\) |
\(\pm1~\rm hPa\) |
\(\pm1~\rm hPa\) |
Précision relative |
\(\pm0,5~\rm hPa\) |
\(\pm0,12~\rm hPa\) |
\(\pm0,06~\rm hPa\) |
Les librairies de ces capteurs sont disponibles dans Arduino IDE. Les programmes d’exemple fournis permettent une mise en oeuvre rapide.