TP capteur de CO2#

Présentation#

La qualité de l’air dans une pièce peut être mesuré grâce à sa la concentration en CO2. Nous allons donc concevoir une carte électronique permettant d’indiquer ce facteur.

L’objectif est de réaliser une carte électronique indiquant lorsque le taux de CO2 à dépasser un certain seuil, ce qui déclenchera la fermeture d’un contacte.

Principe de fonctionnement#

Voici le fonctionnement du capteur (d’après les consignes):

• Un capteur de CO2 donnera une tension qui dépend du taux de CO2 dans l’air
• Cette tension sera alors comparée avec un seuil réglé par un potentiomètre.
• Quand le taux de CO2 sera supérieur au seuil, le comparateur donnera une tension positive
• Cette tension sera amplifiée par un transistor qui alimentera un relais
• Le contact du relais sera utilisé pour indiquer que le seuil de détection est atteint.
• Des leds serviront à visualiser la présence de la tension d’alimentation et l’état du capteur.
• Un régulateur de tension sera utilisé pour maintenir la tension d’alimentation à 5 V.

Schéma de fonctionnement - source : sujet TP

Étude des composants#

régulateur de tension 5V#

Un régulateur 5V permet de réguler une tension d’entrée (comprise entre 6.5 et 36v dans notre cas) en une tension de sortie à 5v.

Potensiomètre#

Afin de moduler le seuil de déclanchement, nous utiliserons un potentiomètre.

Capteur de CO2#

Ce capteur de gaz MQ2 renvois une tension variable en fonction du taux de CO2 ambiant.

LM 538#

Nous allons utilisé un amplificateur opérationnel comme comparateur

Transistor#

Pour amplifier le signal à la suite du comparateur, nous utiliserons un transistor BC237B NPN, c’est-à-dire que le courant va du collecteur à l’émetteur.

Relais#

Le relais électromagnétique permet l’ouverture ou la fermeture d’un circuit indépendant grâce à une bobine actionnant des interrupteurs.

Condensateur#

Leds et résistances#

Diode#

Réalisation du circuit#

Nous allons réaliser le circuit pas à pas

Alimentation, condensateur et régulateur 5v#

Tension de seuil, capteur et comparateur#

Transmission#

Ici nous avons transmis la tension en sortie du comparateur à un transistor afin que ce dernier agisse comme un interrupteur dans l’alimentation du relais. Nous n’oublions pas la résistance avant le transistor car ce dernier ce déclenche avec une tension comprise entre 0.4 à 0.8 V. Ainsi que la diode de roue libre du relais. A la sortie du relais, une led indique la présence de tension, tandis que les bornes de sorties sont actives.

schéma électrique - source : sujet TP

Réalisation sur ordinateur#

Dans le but de concevoir une carte électronique, nous commençons par modéliser le circuit avec le logiciel EAGLE.

schéma electrique logiciel eagle- source : personnelle

Ensuite, nous agençons les composant et créons le passage circuit imprimé à l’aide du même logiciel.

schéma electrique logiciel eagle - source : personnelle

Réalisation Physique#

Création du circuit imprimé#

Nous commençons par imprimé le dernier schéma du circuit sur une feuille de papier calque que nous venons positionner sur notre plaquette recouverte d’une filme de cuivre. Une fois superposé, nous l’insérons dans une machine à UV pendant 90 secondes.

Voici deux images de la machine à UV.

Ajout des composants#

Nous perforons la carte et y soudons les composants.

Vérification#

Afin de vérifier que la carte fonctionne bien, nous testons que le courtant sircule bien en tout point et qu’il n’y a pas de perte.

Ensuite nous testons la carte en conditions.

Résultat final :

résultat final - source : personnelle

Conclusion#

Nous avons pu réalisé un détecteur de CO2

Ce projet nous a permis de découvrir certain composant électronique ainsi que d’apprendre leur fonctionnement et utilisation dans le cadre d’un projet de détection de CO2. Cela nous a aussi permis d’en apprendre plus sur la conception de circuit imprimé.