Sonde de conductivité

Le montage proposé ci-dessous permet de travailler en courant alternatif, donc d'éviter la polarisation des électrodes plongées dans la solution à étudier. Les deux premières portes NON-ET sont montées en oscillateur (environ 600 Hz). Les deux suivantes, montées en série, donnent, entre sorties, une tension carrée alternative. Cette tension est appliquée aux électrodes par l'intermédiaire d'un pont de Wien, ce qui permet de mesurer l'intensité dans la sonde avec n'importe quel multimètre réglé sur 20 mA (courant continu).

Réalisation :

Gravez le circuit imprimé d'après le dessin ci-dessous, étamez-le, puis implantez les composants. Reliez directement la DEL et sa résistance de protection au - et à la sortie de l'interrupteur.

On peut ensuite placer le circuit et la pile dans un petit boîtier en laissant sortir les électrodes et le câble de liaison au multimètre.

Finitions : Pour que la surface des électrodes en contact avec la solution étudiée soit constante, vous pouvez vernir (vernis à ongles transparent par exemple) la partie étroite des pistes reliant les électrodes au reste du montage :

Utilisation :

Reliez le boîtier à un milliampèremètre, plongez les électrodes dans la solution à étudier et faites la lecture d'intensité. Refaites l'expérience avec d'autres solutions et comparez les résultats.

Nota : la taille des électrodes est prévue pour pouvoir utiliser, en lieu et place d'un bécher, les boîtes de film 24 x 36.

Composants :

R1 = 100 KW
R2 = 10 kW
R diode = 1 kW
C = 100 nF
d1, d2, d3 et d4 = 1N4004 (ou 4007)
1 CI CMOS 4011
1 support de CI 14 broches
1 DEL rouge diamètre 5 mm
1 inter miniature
1 coupleur de pile
1 boîtier
1 m de câble 2 conducteurs
2 fiches banane males 4 mm

Exemples de mesures (niveau collège, 4ème) :

Nota : si l'on veut utiliser ce montage au niveau lycée, et étalonner la sonde pour faire des mesures quantitatives, il conviendra de réguler la tension d'alimentation en intercalant entre la pile et le circuit électronique un petit régulateur du type 7805 (5 V) ou 7806 (6 V), 100 mA pour obtenir des résultats reproductibles.