Une interface à ampli-op pour une sonde PT100

Dans cet article je vous propose l’étude de la note d’application du constructeur Texas Instrument mettant en œuvre un montage à amplificateur opérationnel pour le capteur de température PT100. Le schéma proposé par le constructeur qui comporte une petite erreur est corrigée sur la figure suivante.

Le seul commentaire proposé par le constructeur est le suivant :

« The OPA180 is excellent for use in analog linearization of resistance temperature detectors (RTDs). The below circuit combines the precision of the OPA180 amplifier and the precision reference REF5050 to linearize a Pt100 RTD. »

Pour l’étude de ce montage on donne le modèle de la résistance pour la thermistance Pt100 telle que :On précise que la résistance nominale R₀=100Ω pour la température T₀=0°C. Par ailleurs on donne les valeurs des coefficients A=3,9083.10^-3K^-1 et B=-5,775.10^-7K^-2

En appliquant le théorème de Millmann sur V- & V+ on obtient :Comme l’amplificateur opérationnel travaille en régime linéaire V-=V+. En effectuant quelques simplifications il vient rapidement :

Cette équation peut se mettre sous la forme : 

Le script Scilab proposé ci-dessous permet de tracer l’évolution de la sortie pour une température comprise entre 0 et 200°C et qui évolue bien entre 0 et 5V comme indiqué sur le schéma.

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L’exécution du script renvoie la figure suivante :