Monographie

Système de contrôle de la température lors d¹expériences biologiques ; BERGEON, Yves ; KRAMAR, Peter ; SLT CEREZO, Ludovic

Type de contenu
  • Texte
Titre(s)
  • Système de contrôle de la température lors d¹expériences biologiques ; BERGEON, Yves ; KRAMAR, Peter ; SLT CEREZO, Ludovic
Autre(s) responsabilité(s)
Editeur, producteur
  • Ecoles Militaires de Saint-Cyr Coëtquidan
Description matérielle
  • 1 CD
Note sur le contenu
  • mémoire
Note de thèses et écrits académiques
  • Filière Scientifique - Option Electronique Promotion Capitaine de Cacqueray Date de soutenance : 01/01/2012
Résumé ou extrait
  • PRESENTATION: Lorsque des études sont menées sur des cellules en laboratoire, la température de travail est généralement de 25 ° C et cette température est différente de celle à laquelle les cellules évoluent dans les organismes vivants. Des expériences sur des échantillons de cellules (à 4 ° C et 37 ° C) ont démontré que la température a une influence sur la porosité de la membrane cellulaire. Cependant, ces deux températures (4 ° C et 37 ° C) ont été obtenues par chauffage ou refroidissement des échantillons de cellules sans contrôle direct de la température. Ainsi pour effectuer ce type d¹expériences sur une plus grande échelle de température, il est nécessaire de pouvoir la contrôler à tout instant. C¹est pourquoi le contrôle de la température au cours d¹expériences biologiques en laboratoire, quel que soit le type d¹expériences, est un paramètre très important à prendre en compte. La température d¹un échantillon doit par exemple resté constante malgré les variations de température dans le laboratoire. Le but de ce travail est donc de construire un système permettant de contrôler et de réguler la température d¹échantillons de cellules. CONTRAINTES Le système doit pouvoir réguler la température d¹échantillons de cellules de 5 ° C à 65 ° C. Par ailleurs, pour pouvoir mener à bien ce projet, des connaissances en programmation, en théorie des systèmes et aussi en thermodynamique de part l¹utilisation de cellules à effet Peltier furent nécessaires. DEMARCHE: Tout d¹abord, il fut nécessaire de choisir les différents composants afin de construire le système de régulation de la température. Il est constitué de composants électroniques (circuit imprimé Arduino sur lequel se trouve un microcontrôleur, boutons poussoirs, écran LCD, alimentation), d¹un système de mesure de la température relié à des capteurs thermocouples et d¹un système de chauffage et de refroidissement composé de cellules à effet Peltier. Ensuite, il fut nécessaire d¹écrire le programme qui gère le système de contrôle de la température en langage C++ sur le logiciel de programmation associé au circuit imprimé Arduino. Une fois le système de contrôle de la température construit et programmé, des expériences de régulation de la température furent menées afin de déterminer l¹efficacité réelle du dispositif par rapport aux contraintes imposées par le cahier des charges. Ces expériences furent effectuées sur des éprouvettes remplies d¹eau à 25 ° C. La température du laboratoire était par ailleurs de 25 ° C. RESULTATS OBTENUS: La plage de régulation de la température, une fois les expériences menées, est de 25 ° C à 45 ° C au lieu de 5 ° C à 65 ° C. Tout d¹abord, il fut presque impossible de refroidir les échantillons à une température inférieure à 25 ° C à cause de la dissipation intense de chaleur sur la partie chaude de la cellule à effet Peltier et aussi à cause de l¹influence de la température de l¹air ambiant sur les échantillons. De 25 ° C à 45 ° C, la régulation de la température est efficace avec une précision inférieure à 1 ° C. Tandis que de 45 ° C à 65 ° C, l¹imprécision est supérieure à 1 ° C et dépasse 3 ° C lorsque la température de 65 ° C est atteinte. CONCLUSION Le système de contrôle de la température lors d¹expériences biologiques sur des échantillons de cellules que j¹ai eu à construire, programmer et à tester possède une plage d¹utilisation optimale comprise entre 25 ° C et 45 ° C avec une précision inférieure à 1 ° C. Afin d¹augmenter cette plage d¹utilisation, l¹utilisation d¹autres cellules à effet Peltier avec une puissance supérieure pourrait s¹avérer efficace. Une autre solution consisterait à isoler les échantillons de la température de l¹air ambiant pour éviter toute influence de celle-ci sur les capteurs de température.
Sujet(s)
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