Électronique
Le micro thermocycleur a besoin d'être étalonner afin de connaître ces caractéristiques (coefficient Alpha). Pour ce faire, nous allons développer un système électronique d'étalonnage et de mesure. D'autre part, nous devons piloter la micro thermocycleur afin de faire des cycles en température dans le but est de répliquer l'ADN.
Électronique de mesure
Cette partie consiste à réaliser un circuit permettant de mesurer une tension pour ensuite, à l'aide d'une application de formule, déterminer la température de la puce. :
Comment la tension est mesurée ?
Sur la puce, il y a 3 résistances (2 résistances de mesures et 1 résistance de chauffe). A l'aide d'un transistor de commande, nous allons envoyer un signal PWM qui permet de venir chauffer la résistance de chauffe. Cette résistance de chauffe chauffera localement par effet joule.
La résistance de mesure (utiliser comme capteur) générera une tension. Cette tension est ensuite récupérer dans un circuit de mise en forme pour l'amplifier → utilisation d'une source de Howland pour avoir un courant continue à travers la résistance de mesure, puis circuit pour avoir un gain défini.
Le circuit de mesure
Le circuit de chauffe
Électronique d'étalonnage
On va réaliser un système permettant de mesurer une température et une plaque chauffante. Ce système comporte un capteur de température à sortie analogique connecté à un CAN à travers un circuit analogique de mise en forme du signal.
La plage de température T[°C] à mesurer est :
0°C < T < 100°C
La valeur transmise par le CAN pour une température appliqué Ta = 50°C est 512.
Nous souhaitons une résolution R égale à 1°C.
Nous utiliserons un capteur TMP36.
Pour la partie électronique, un AOP MCP6004 de Microchip sera utilisé. La tension d'alimentation sera Vdd = 5V.
Pour le capteur
La plage de mesure est comprise entre -40°C et +125°C.
Le capteur possède une précision de ±1°C.
La sensibilité du capteur est égale à 10 mV/°C.
La tension à 25°C est égale à 750 mV.
La tension d'offset est égale à 0.5 Vcc.
Pour le CAN de l'Arduino
Le CAN de l'Arduino possède une pleine échelle égale à 5V.
La résolution du CAN est égale à 10 bits.
Le LSB est égale à 0.0048 V
A la sortie du CAN pourune température T° = 50 °C, la sortie du CAN est égale à 512.
Schéma synoptique
Nous allons calculer le gain pour notre circuit de mise en forme du signal.
A = LSB / (S * R) = (5/1024) * 10^3 [mV] / (10 [mV/°C] * 0.1) = 4.88
