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*Tachymétre*

No description
by

zouai tarek

on 5 December 2013

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Transcript of *Tachymétre*

Expérimentations
et résultats
Exemples d’utilisation de
l’appareil
Composantes Électroniques
*Tachymétre*
Le tachymètre est un outil permettant de mesurer la vitesse de rotation. La vitesse mesurée est généralement celle d’un arbre tournant étant actionné par un moteur.
Les différents types de tachymètre:
Mesure avec le tachymètre optique :


Ce tachymètre optique, équipé d'une visée laser, permet de mesurer précisément et sans contact le nombre de tours d’un objet. Sa fonction mémoire facilite l'étalonnage et les comparaisons de vitesse.
Mesure avec le tachymètre à contact :
1. Positionnez l’interrupteur de fonction sur CONTACT.
2. Appuyez sur la touche ''Measure'' tout en pressant doucement la roue de contact contre l’ouverture centrale d’un arbre en rotation.
3. Relâchez la touche ''Measure'' lorsque l’affichage se stabilise à l’écran.


 *Mesure de distance :
Le tachymètre peut également être utilisé pour mesurer la distance en chronométrant le parcours sur une certaine distance à vitesse constante (Distance = Vitesse × Temps).

*Tachymètre de caméra :
Un tachymètre est également utilisé sur les caméras à pellicule pour mesurer la vitesse de défilement du film en nombre d'images par seconde



. Nous avons choisi de réaliser un tachymètre numérique qui permet de mesurer la une vitesse moyenne à partir du temps mis à parcourir une distance donnée.
. Notre objectif est de faire la conception du circuit électronique du tachymètre et le routage de ce circuit sur le logiciel ‘’ Proteus Isis and Ares ‘’ puis finir par la partie pratique dont laquelle on obtient notre propre tachymètre.

Introduction :
Cahier de charge :
Les fonctions à assurer seront les suivantes :
. Le capteur utilisé doit être capable de détecter chaque tour de l’arbre du moteur et d’envoyer le signal chrono au compteur .
. Après une minute le compteur sera bloquer à la valeur trouvée.
. Présence d’un bouton poussoir qui permet la remise à zéro du tachymètre.

Nous avons utilisé 6 afficheurs (4 pour le compteur de vitesse et 2 pour le chronomètre). C'est un type d'afficheur très présent sur les calculatrices et les montres à affichage numérique, il permet d'afficher des chiffres de 0 à 9 et Des chiffres de A à F pour la numération hexadécimale.

• 7SEG-DIGITAL:
• Le 4510 :
Nous avons utilisé 6 compteur 4510 (4 pour le compteur de vitesse et 2 pour le chronomètre).
c’est un compteur/décompteur BCD, c'est-à-dire un circuit capable de compter de 0 à 9 et permet un prolongement pour commencer a compter a partir d’une valeur quelconque, le résultat étant codé en un nombre binaire sur 4 bits.

• Décodeur 4511 :
Nous avons utilisé 6 décodeurs 4511 (4 pour le compteur de vitesse et 2 pour le chronomètre).
Sa fonction est de convertir les états logiques sur les sorties d'un BCD ou décimal codé binaire, comme le compteur 4510 en signaux qui pilotera un afficheur 7 segments. L'afficheur indique le nombre décimal 0-9 et est facile à comprendre.

Le NE555 :
C’est un circuit intégré très polyvalent qui peut être utilisé pour construire beaucoup de différents circuits.

Souvent, le Ne555 est utilisé en mode astable pour générer une série continue d'impulsions définie à l’aide d’un condensateur et 2 résistances, mais vous pouvez également l’utiliser en mode monostable permettant de générer une impulsion d'une durée définie seulement à l'aide d'une résistance et d'un condensateur.

Pour plus de présion on 'a utilisé en mode astable.
Comme on peut constater que la fréquence et la vitesse de répétition des impulsions de sortie est déterminée par les valeurs des deux résistances R1 et R2 et le condensateur de temporisation, C.

La formule de la conception pour la fréquence des impulsions est:


Pour un signal horloge de fréquence f=1Hz ; si on prend la capacité C=10nF et R1= 1kΩ
et on remplace f par sa valeur (f=1Hz) dans l’équation précédente on obtient la valeur
de R2  R2=72000kΩ.

• Résistances :
Nous avons utilisé 7 résistance ( R=680Ω ) pour chaque afficheur et 2 résistances ( R1=1k Ω et R2=72602k Ω ) pour le NE555.
• Bouton poussoir :
On l’utilise pour la remise à zéro de notre tachymètre. En effet on branche la 1 ére borne du boutton poussoir à Vcc et l’autre avec la borne 9 (MR) des compteurs , et par un clique sur ce bouton on obtient la remise à zéro .
La Solution (capteur)
Notre propre solution :
On va mettre dans l'arbre moteur un disque qui contient un aimant, puis on va fixer dans la carte électronique un capteur a Effet Hall qui donne une impulsion a chaque passage d'aimant (c.à.d. une impulsion par tour de moteur) .
Capteur à effet Hall :
Il permet de mesurer un champ magnétique. Ces capteur sont utilisés comme détecteur de position sans contacts : dans les moteurs sans balais, par exemple, en détectant la variation de champ magnétique lors du passage des pôles du rotor1 ou d'une pièce magnétique disposée de telle sorte qu'elle représente l'image des pôles de la machine. On retrouve également cette application, entre autres, dans les motorisations d'antennes paraboliques.
La Solution optimal: (solution de groupe)
présentation:
Ce capteur associe dans un même boitier plastique une LED qui émet de la lumière infra-rouge et un phototransistor qui détecte la lumière émise par la LED.
Les deux composants sont face à face et séparés par une fente dans laquelle il est possible de faire passer une roue encodeuse ou un objet rotatif quelconque. L'ensemble forme une barrière photo-électrique miniature.

Brochage :
Ce composant dispose de 4 broches : A,K,C et E.
Les deux premières broches notées A et K correspondent aux broches de la LED
Les deux autres broches notées C et E correspondant respectivement au collecteur et à l'émetteur du phototransistor. La base du transistor est ici une "photobase" qui au lieu de recevoir un courant reçoit les photons en provenance de la LED.

Fonctionnement :
Lorsque le phototransistor n'est pas éclairé, il n'est traversé par aucun courant.
Lorsque le phototransistor est éclairé, il est traversé par un courant.
En fixant astucieusement la valeur des résistances utilisées, on obtiendra avec une tension de 5V :
OV (ou niveau BAS) en sortie du phototransistor lorsqu'il ne sera pas éclairé
5V (ou niveau HAUT) en sortie du phototransistor lorsqu'il sera pas éclairé.
Il sera ainsi possible de détecter le passage d'un objet dans la fente.


ISIS
ARES
Introduction générale
• Notre projet vise à compter le nombre de tours par minute d’un moteur électrique, pour cela nous avons réfléchi de réaliser un tachymètre numérique.

• Dans le laboratoire de l’ENISo nous possédons un tachymètre analogique, mais le numérique est plus précis et ne nécessite pas un convertisseur CAN .


• Ce rapport est structuré selon 2 chapitres :

- Chapitre 1 : Tachymètre.

- Chapitre 2 : Expérimentations et résultats.

C'est quoi une carte électronique ?
Une carte électronique est un circuit imprimé sur une plaque, permettant de maintenir et de relier électriquement un ensemble de composants électroniques entre eux, dans le but de réaliser un circuit électronique complexe.
Ce circuit est constitué d'un assemblage d'une ou plusieurs fines couches de cuivre séparées par un matériau isolant. Les couches de cuivre sont gravées par un procédé chimique pour obtenir un ensemble de pistes. Les pistes relient électriquement différentes zones du circuit imprimé.
Matières utilisées :
- Plaque cuivrée simple face photosensible
- Révélateur
- Perchlorure de fer
- Alcool à brûler
- Etain liquide
- Acétone
- Vernis protecteur
- Insoleuse
- Divers bacs
- Gants de protection

Étape de Fabrication de la carte:
• Réalisation & Impression du typon sur papier transparent :
Le typon est un masque composé d'une feuille transparente, sur laquelle est imprimé un motif dans une encre opaque .


L'insolation permet de reporter les motifs dessinés sur un typon transparent sur une plaque à epoxy pré-sensibilisée afin de graver ces motifs par la suite.



Le gavure consiste à immerger le circuit dans un bain d'acide de Perchlorure de fer. On posera délicatement le circuit sur la surface du perchlo, face cuivre en dessous . La durée de gravure est de l'ordre de 30 minutes; On voit d'ailleurs le circuit se dessiner à travers la plaque d'époxy, au fur et à mesure de l'attaque du cuivre.

On éliminera ensuite la résine restée sur les pistes avec un chiffon imbibé d'acétone, pour éviter les problèmes lors de la soudure étain des composants.

• Gravure à l'aide de perchlorure :
• Perçage :
On utilisera une micro-perceuse montée sur bâti, avec des forets de 0,8 ou 1 mm suivant le diamètre des fils de sortie des composants.
Perceuse
carte électronique percée
• Étamage a froid (pour la protection des pistes) :
Le circuit imprimé est souvent recouvert d'une couche de vernis coloré qui protège les pistes de l'oxydation et d'éventuels courts-circuits. D’autre par, cette étape facilite le soudage.
Circuit non étamé
Circuit étamé
• Placement des composants et soudure :
On utlise une fer à souder pour implanter les composantes utilisées.
• Finition :
La finition du circuit se fait en recouvrant les soudures par un vernis dit vernis-épargne (souvent de couleur verte). Il est destiné d'abord à épargner les pistes lors du soudage à la vague ou au bain (d'étain). Accessoirement, il assurera une protection des pistes contre l'oxydation et l'humidité.
Problèmes rencontrés:
• le bouton poussoir ne donne pas des valeurs précis .
• la carte possèdes plusieurs circuit intégrés donc le risque d avoir un court circuit est plus grand.
•Le manque de certaine composantes électronique .
•Nous aurons aimé que le projet dure plus longtemps car on n'a pas eu le temps de bien approfondir dans la carte et réalisé une carte qui fonctionne.
Conclusion:
Ce projet nous a beaucoup intéressée, on a pu découvrir les différentes composantes électronique et avoir un aperçu global de son fonctionnement. Il nous a permis de nous familiariser avec les différents services et d'avoir une approche réelle du monde du travail. on a pu faire le rapprochement entre ce que on avait appris en cours et ce qui se passe vraiment dans l'ENISo, ce qui n'a pas toujours été facile car chaque étape de travail est un cas particulier.
C’était une bonne expérience, elle nous a apprit la vie collective et le travail en groupe .



Le processus complet comprend :

• Insolation de la plaque a époxy :
Merci pour votre attention & pour plus de détails veuillez voir notre Rapport.
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