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Recherche & DĂ©veloppement   Etude du pyranomètre MDL134
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Etude du pyranomètre MDL134

Le pyranomètre est un appareil permettant de mesurer l’énergie d’un flux lumineux. L’élément sensible, la thermopile, est constituée d’une série de thermocouples dont les soudures froides sont maintenues à la température de l’air par conduction.

Il délivre une différence de potentiel proportionnelle au flux incident. Il donne une information en W/m². On le retrouve souvent près des stations météorologiques pour évaluer l’ensoleillement journalier. Une valeur maximale de 1360 W/m² peut être atteinte dans le cas où la mesure s’effectue hors de notre atmosphère terrestre.



La tension de sortie du MDL134

La tension de sortie est proportionnelle à une énergie lumineuse de manière à ce que le technicien travaillant directement sur une station météorologique située en pleine nature puisse convertir les tensions mesurées en une valeur exprimée en W/m².

Il lui est donc possible d’évaluer rapidement la crédibilité des informations fournies par l’appareillage électronique. Nous avons choisi un rapport de 1V par 1000W/m².

Les protections contre la foudre

Il existe en permanence plusieurs milliers d’orages autour du globe terrestre. Lorsque la foudre frappe le sol, elle engendre des courants d’arc estimés en moyenne à 35 kA. Il se crée également un rayonnement électromagnétique induisant des tensions et des courants dans tous les circuits situés au voisinage de la foudre.

Pour se prémunir contre ce phénomène, il existe plusieurs technologies comme les parafoudres à gaz, les varistances, les diodes zener ou encore les transZorb. Parmi ces éléments, notre choix s’est porté sur des diodes Zener de 5.1V en SMD car notre pyranomètre est alimenté par une tension de 5V.

Amplificateur Opérationnel

L'amplificateur opérationnel fournissant Vout est alimenté avec une tension négative de -5V et positive de +5V en vue de conserver une linéarité proche du zéro.

Photodiode

La photodiode sélectionnée, couplée à un filtre, a une réponse spectrale se rapprochant le plus possible du spectre solaire.

Reponse Spectrale MDL134

Lorsque la photodiode est éclairée par une source lumineuse, des photons munis d’une énergie suffi sante pénètrent dans le semi-conducteur. Cet évènement, la photoconductivité, entraîne la libération d’électrons. On peut alors observer une augmentation du courant inverse régit par l’équation suivante:

Equation Photodiode


MĂ©canique

Le boîtier est constitué d’aluminium anodisé en vue de résister aux intempéries. Un diffuseur est placé sur la partie supérieure de la mécanique en vue de quantifier l'énergie du flux lumineux parvenant jusqu'au pyranomètre. Le boîtier a été étudié en vue d'obtenir une étanchéité IP66.

Boitier MDL134


Comparaison

Le graphique présente les trois courbes des pyranomètres utilisés pour les comparaisons. Le filtre joue un rôle ressemblant fortement à celui d’un intégrateur car il lisse le signal. Cependant, l’information offerte par le modèle sans fi ltre est tout à fait acceptable.

Equation Photodiode

SOUS-MENU
 
  Etude du banc de test BT1
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