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But du Projet

Le but de ce projet est de mesurer le point de fusion de plusieurs métaux.

On mesurera ici celui du gallium (Ga), de l'indium (In), de l'étain (Sn) et du plomb (Pb)

Présentation du projet

Pour mesurer la température du point de fusion, nous allons procéder en plusieurs étapes :

1) Nous allons poser le morceau de métal à étudier sur un support et le relier à une résistance où nous allons le chauffer par effet Joule (Dans le cas du gallium, si la température ambiante est élevé (>25°C), nous poserons le morceau sur un module Peltier où il sera refroidi, afin que la température ne soit pas faussée).

2) Un laser sera réfléchi sur le morceau vers un capteur photoélectrique qui sera relié à l'Arduino et qui nous donnera une valeur référence ( qui sera comprise entre 0 et 1023).

3) Au moment où le morceau commencera à fondre, le laser ne sera plus totalement réfléchi sur le capteur, ce qui sera visible sur le PC via l'Arduino.

4) Nous relèverons alors la température à l'aide des différents capteurs.

Cahier des charges

Un Arduino fournira une tension de 5 V à la résistance (et éventuellement au module Peltier, si besoin est).

Il servira également de lecteur pour les différents capteurs et aidera à déterminer la température du point de fusion.

Capteurs nécessaires

La mesure de luminosité dû au laser sera faite par un capteur photoélectrique

La mesure de température est effectuée soit par un thermocouple soit par une thermistance.

Transducteurs nécessaires

Les transducteurs seront donc : un module Peltier, un thermocouple/thermistance et une diode photoélectrique

Besoins électriques

Pour alimenter la carte Arduino, nous aurons besoin qu'elle soit reliée à une source d'énergie (ici, le PC).

Les autres composants seront reliés à la carte

Besoins Mécaniques

Le support est

Arduino

L'Arduino UNO possède plusieurs sorties numériques. Ici la sortie D1 est utilisée

On utilisera une sortie pour la tension et une entrée pour la mesure photoélectrique

Programme Arduino

Les programmes utilisés seront pour quantifier le signal du capteur photoélectrique et celui du convertisseur lumière/signal

Tests

Uniquement quantitatif pour l'instante

Mesures

Objet à 300 K : La courbe X-Y est présentée ici.

On peut modéliser cette courbe comme une

Problèmes rencontrés

Le point de fusion du gallium étant assez bas, il n'est pas inconcevable de penser que cette température sera possible lors des test en intérieurs. Un système de refroidissement sera donc sans doute nécessaire.

De plus, la mesure de la température pouvant interférer avec les autres mesures, ils nous a fallu trouver d'autres méthodes afin de déterminer le point de fusion des différents métaux.

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