Un thermomètre avec un transistor 2N2222

Un thermomètre avec un transistor 2N2222

Figure 1 : Schéma électrique du thermomètre utilisant comme sonde (ou capteur de température) un transistor NPN 2N2222. L’appareil est alimenté par une pile de 9 V 6F22.

Ce montage simple a cependant pour intérêt de montrer comment varie une tension aux extrémités d’une résistance R2 quand on chauffe ou refroidit le boîtier d’un transistor NPN 2N2222 utilisé comme sonde de température.
Une telle sonde peut en effet mesurer des températures allant de –30 à environ +120 °C. Le transistor 2N2222 et l’amplificateur opérationnel LS141 ont l’avantage de ne coûter qu’un euro à peine : c’est dire que la construction de ce thermomètre ne vous ruinera pas !

Le schéma électrique du thermomètre
Il est donné figure 3. Si nous appliquons sur la base et le collecteur du transistor-sonde TR1 une tension positive de 5 V, on prélève sur l’émetteur une tension d’environ 0,05 V par degré, tension augmentant proportionnellement avec la température.
Cette tension est appliquée sur la broche inverseuse 2 de l’amplificateur opérationnel IC2 LS141 qui l’amplifie 10 fois. Pour lire la valeur de la température, il suffit de relier aux douilles de sortie un multimètre réglé sur la portée 2 V fond d’échelle.
Le transistor-sonde TR1 2N2222 est à placer dans la zone dont on veut connaître la température et, comme cette zone risque d’être éloignée du multimètre, mieux vaut fabriquer une vraie sonde constituée d’un petit câble blindé à deux conducteurs : la tresse métallique sera reliée au 5 V positif afin d’éviter les perturbations du secteur.
Etant donné que l’échelle d’un multimètre numérique n’est pas réglée en degrés C, il est nécessaire de faire une table de correspondance en multipliant par 0,05 les degrés de température, soit :
10 degrés = 0,5 volt
20 degrés = 1,0 volt
30 degrés = 1,5 volt, etc.
Pour alimenter le circuit, on peut se servir d’une pile de 9 V 6F22 : la tension est ensuite abaissée et stabilisée à 5 V par un régulateur de tension IC1 78L05.

Les réglages
Le trimmer R5 est à régler pour lire avec un multimètre sur son curseur une tension de 2,5 V (multimètre réglé sur Vcc, pointe rouge sur la broche centrale curseur du trimmer et pointe noire à la masse). Le trimmer R9 sert à modifier l’échelle de lecture afin de pouvoir lire aussi les températures négatives (en dessous de 0 °C).

Liste des composants
R1 = 1 kΩ
R2 = 3,9 kΩ
R3 = 3,9 kΩ
R4 = 1 kΩ
R5 = 10 kΩ trimmer
R6 = 47 kΩ
R7 = 10 kΩ
R8 = 3,3 kΩ
R9 = 10 kΩ trimmer
R10 = 10 kΩ
C1 = 100 nF polyester
C2 = 10 μF électr.
C3 = 100 nF polyester
IC1 = MC78L05
IC2 = LS141
SONDE = NPN 2N2222
S1 = Interrupteur

Figure 2 : Brochage du LS141 vu de dessus, du MC78L05 et du 2N2222 vu de dessous.
 

source : schema-electronique.net