Bien connaître Datadirect

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Prérequis

Comment transformer son ordinateur en thermomètre ? (TP avec DATADIRECT)

Bien avoir compris la chaîne de mesure par ordinateur . 
Un capteur sensible à une grandeur physique analogique (température, pression...) délivre une tension qui varie linéairement par rapport à cette grandeur physique. Cette tension est ensuite transformée en données numériques par l'interface Datadirect. Ces données sont transmises à l'ordinateur pour que le logiciel Datadirect correctement paramétré puisse mesurer la grandeur physique.

Introduction

Le but de cette page est d'apprendre à bien utiliser le logiciel Datatdirect.

Ce logiciel associé à son interface constitue un système d'ExAO: expérimentation assistée par ordinateur.

Plan

1 - Mise en marche et branchement
2 - Étalonnage d'un capteur par calcul
3 - Étalonnage interactif
4 - Réaliser une acquisition en fonction du temps
5 - Édition du graphique

6 - Étudier un phénomène de courte durée

7 - Déclenchement automatique de l'acquisition

Rédacteur JMR

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1 - Mise en marche et branchement

D'abord, mieux vaut brancher l'interface avant même d'allumer l'ordinateur.

Ensuite lancer le logiciel Datadirect à partir du menu physique-chimie.

En cas de dysfonctionnement, débrancher puis rebrancher le câble usb de l'interface. Écouter le double "clic" venant de l'interface, signe qu'elle est bien en fonctionnement.

Si les problèmes persistent, fermer puis relancer le logiciel Datadirect.

En dernier recours redémarrer l'ordinateur.

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2 - Étalonnage d'un capteur par calcul

Lorsque l'on souhaite mesurer autre chose qu'une tension, il est nécessaire d'"informer" le logiciel sur la manière d'interpréter les informations qu'il reçoit sur la tension électrique délivrée par le capteur. 

Cette opération s'appelle étalonnage d'un capteur. 

On se propose d'étalonner le thermomètre photographié ci-contre. On peut y lire que, d'après le constructeur, lorsque la température détectée par le capteur varie entre -40 et + 120°C, la tension délivrée en sortie varie de -5V à + 5V. A partir de ces informations Datadirect propose deux procédures possibles.

1ère étape commune au 2 procédures

accéder à la fenêtre étalonnage capteur

	vérifier que le thermomètre type K n'existe pas déjà, sinon le supprimer Créer un nouveau capteur.

Compléter.
1ère procédure possible. Il s'agit d'indiquer la température correspondant à 0V puis d'indiquer la variation de température correspondant à une variation d'1V
Pour trouver les bonnes valeurs tu peux t'aider  des points d'interrogation ci-dessous:
2ème procédure possible. A condition d'avoir bien indiquer les valeur minimale (-40°C) et maximale (+120°C) de la température dans la fenêtre précédente, il s'agit d'indiquer les tensions minimales et maximales correspondantes. Remarquer l'expression T = 16 * U + 40 qui donne la température T en fonction de la tension U

Après avoir essayé les deux procédures, brancher le thermomètre type K à l'interface et vérifier que la mesure de température est possible depuis Datadirect.

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3 - Étalonnage interactif

Il existe une troisième procédure d'étalonnage appelée étalonnage interactif.

Connecter un pressiomètre sur l'entrée 2 de l'interface.

commencer la procédure d'étalonnage comme dans la partie 2 puis choisir :

Augmenter la pression dans la seringue jusqu'à une valeur assez élevée (inférieure au maximum de 2000hPa), puis rentrer la valeur indiquée par le pressiomètre. le logiciel mémorise alors la tension correspondante.

Reconduire la même opération avec une pression faible.

A l'aide de ces deux point, le logiciel calcule l'expression de la pression P en fonction de la tension U délivrée par le capteur.

Vérifie que l'affichage du pressiomètre indique la même pression que Datadirect.

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4 - Réaliser une acquisition en fonction du temps

Datadirect permet de réaliser des mesures automatiques à intervalles de temps réguliers, on appelle cela une acquisition en fonction du temps

Une acquisition se paramètre dans la fenêtre Options d'acquisition.

En exercice, on se propose d'acquérir les variations de pressions dans le but de mesurer la pression maximale atteinte lorsque l'on souffle dans le pressiomètre.

Retirer le tuyau qui est relié à la seringue du côté du pressiomètre et le remplacer par un tuyau libre bien essuyé

Activer l'entrée de l'interface qui convient

Vérifier que l'acquisition va bien se faire en fonction du temps

Choisir une durée d'acquisition et nombre de mesures (nombre de points) pendant cette durée.

Choisir un titre au graphique qui sera tracé ainsi que les abscisses et ordonnées minimales et maximales.

Choisir un déclenchement avec la souris.

Réaliser une acquisition et recommencer en modifiant le paramétrage jusqu'à ce que la courbe obtenue  convienne. Enregistre alors l'acquisition

Pour que la courbe soit tracée en temps réel, il faut jouer sur le temps d'acquisition et le nombre de points.

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5 - Édition du graphique

Avec la  loupe +Sélectionner la partie intéressante du graphe.

Cliquer sur la courbe pour choisir la couleur, la taille et la forme des points.

Cliquer sur l'axe des abscisses puis sur l'axe des ordonnées et modifier comme il convient.

Positionner un curseur pour lire la pression maximale atteinte.

exemple de graphique obtenu

  Rédiger un petit compte rendu de cette expérience en y incluant le graphique.

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6 - Étudier un phénomène de courte durée

L'ExaO est très utile pour étudier des phénomènes trop rapides à l'échelle humaine de temps.

On se propose d'étudier la chute de pression mesurée par le pressiomètre lorsque l'on ouvre le robinet de la seringue après mis l'air à l'intérieur sous pression. 
L'objectif sera de déterminer la durée de cette chute de pression.

Réaliser une acquisition convenable et éditer un graphique qui permette une lecture de la durée de la chute de pression.

  Rédiger un petit compte rendu de cette expérience en y incluant le graphique.

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7 - Déclenchement automatique de l'acquisition

Il est difficile de lancer une acquisition au bon moment lorsqu'il s'agit d'étudier un phénomène bref.

Il existe un mode de déclenchement automatique par seuil : l'acquisition démarre lorsque la grandeur mesurée devient supérieure ou inférieure à une valeur à définir appelée seuil.

Exercice 1 :

Refermer le robinet et régler la pression à 1000 hPa

Paramétrer  un déclenchement dès que la pression dépasse 1200hPa.

Augmenter régulièrement la pression et vérifier que l'acquisition démarre bien dès le seuil franchi.

Exercice 2 :

Recommencer la partie 6 en utilisant cette fonctionnalité.