Compte rendu de l’analyse d’un capteur

En cours de Sciences de l’ingénieur nous avons du analyser de façon expérimentale le fonctionnement d’un capteur. Le but étant de déterminer la nature du capteur et l’information détectée.

 

1 La mise en place du matériel:

Pour cette analyse nous disposions de: différents capteurs, un multimètre, un oscilloscope, un générateur basse fréquence ainsi que des fils de laboratoire pour mettre en place notre circuit. Nous avons donc branché en série le GBF, le capteur puis le multimètre réglé sur la fonction voltmètre. Le GBF réglé sur 24 V.

Ce schéma représente notre choix d’installation électrique
~Photo LP2I

Pourquoi utiliser un voltmètre? Pour étudier ce capteur nous avons vite remarqué que c’était un capteur de contact et donc qu’il émettrait un signal logique, nous avons donc voulu savoir quelles étaient les deux tensions transmises par le capteur. Un Oscilloscope aurait pu être utilisé mais la lecture précise des tensions aurait été plus complexe, de plus aucune variation sur le temps est intéressante à étudier ( le temps de transition de la tension est négligeable).

2 La démarche expérimentale

En premier nous avons relevé la tension affichée par le voltmètre lorsque le capteur n’est pas utilisé ( en contact avec aucun objet ), cette tension est de 24 V.

Ensuite nous avons activé la détection du capteur en faisant bouger le petit levier à son extrémité qui est donc le corps d’épreuve qui régit avec le ou les éléments à détecter. La tension change alors quand le capteur est en contact avec un obstacle elle passe de 24 V à environ 50 mV. Ce changement de tension est identique que l’on pousse le levier dans un sens ou dans l’autre.

Ici le capteur n’est pas en contact avec un objet, la tension transmise est donc de 24 V
~Photo LP2I

Ici le capteur est en contact avec un objet, il transmet alors un tension d’environ 50 mV
~Photo LP2I

Interprétation:

Ce capteur est un capteur de contact, il transmet une information logique ( il y a un obstacle ou il n’y en pas ). Il permet de renseigner sur la position d’un objet.

3 Utilisations envisageables de ce capteur:

Ce capteur peut servir de capteur fin de course puisque c’est un capteur de position.

Il pourrait donc être adapté sur le malaxeur: On le place au niveau du couvercle, en utilisant sa particularité de « double sens » on utilise alors un seul capteur pour savoir si le couvercle est fermé ou ouvert au lieu de deux capteurs.

Avec ce schéma on visualise ou le capteur peut être placé sur le malaxeur.
~Photo LP2I

Les risques et les sécurités concernant le mouvement du couvercle du bol.

Dans cet article je vais vous présenter les risques autour du malaxeur, des sécurités ainsi que des solutions techniques qui ont été adoptées par les concepteurs du système:

1.Les risques pour l’utilisateur:

Lors de la fermeture du couvercle la main de l’utilisateur peut rester coincer, or lors de test effectués le moteur n’as pas assez de puissance pour écraser la main.

Deux hypothèses: Soit le moteur n’est pas assez puissant soit il est bridé pour fournir la puissance nécessaire uniquement pour bouger le couvercle. Il n’y a pas ce capteur qui permette de savoir si un obstacle est présent

Lors de la maintenance, le pale pourrait se mettre à tourner et donc blesser l’utilisateur, pour empêcher cela le constructeur à fait en sorte que la pale puisse tourner uniquement si le couvercle est fermé.

 

2.Les risques pour le matériel:

Lors de l’ouverture du couvercle, la pale peut endommager le bol si elle est mal positionnée: solution technologique: Un capteur est positionné au niveau de l’axe de la pale pour contrôler sa position.

De même que pour l’utilisateur, si le couvercle lors de la fermeture( ou l’ouverture) continuait  d’avancer il écraserait le bol si le couple du moteur est suffisant, comme solution technologique on retrouve des capteur fin de course en haut et en bas , FDCH et FDCB. qui envoient l’information au moteur de se couper par l’intermédiaire de la chaîne d’information.

Photographie qui montre les différents capteurs mentionnés dans l’artcile
~Photo LP2I

Protocole expérimental de l’analyse du malaxeur

Dans cet article je vais vous présenter le protocole expérimental que nous avons utilisé en TP pour analyser puis décrire le comportement du malaxeur.

 

  •  Mise sous tension du malaxeur
  • Analyse des différentes commandes possibles pour actionner le mouvement du couvercle
  • Mise en mouvement du couvercle pour observer les différentes positions du couvercle
  • Études des différentes entrées/sorties puis des paramètres influençables
  • Relevé de mesures et relevé des positions pour créer des chronogrammes
  • Relevé de nouvelles mesures sur les valeurs remarquables afin d’introduire dans les chronogrammes des événements remarquables

 

Les chronogrammes sur le comportement du malaxeur sont disponible dans cet article.

Robot tondeur : modification de la technologie de la batterie

Présentation:

Je vais dans cet article vous présenter une innovation technique sur le robot tondeur, système étudié en classe de première sous forme de TP. Cette innovation vise à améliorer les performances de ce système.

L’innovation:

Le système actuel est équipé d’une batterie en plomb, qui comporte plusieurs désavantages: batterie lourde, ne supporte pas les décharges profondes, autodécharge quotidienne  ( 1% par jour environ ).

En remplaçant la batterie actuelle par un modèle en lithium le système gagnerait en performance.

Explication:

La batterie en lithium est plus légère, ne s’autodécharge que très peu ( 5% par mois ), résiste à un nombre de cycles ( recharge/décharge ) important ( 1500 cycles pour les plus performantes soit 3 fois plus qu’une batterie en plomb)

Pour ce qui est de l’architecture fonctionnelle, cette innovation modifie la chaîne d’énergie, c’est la fonction technique stocker l’énergie qui est affectée.

Le poids réduit de la batterie permettrait au moteur d’utiliser moins d’énergie pour tracter le robot tondeur ce qui augmente l’autonomie du robot, avec autant d’énergie il peut donc faire plus de trajet. Au niveau écologique, il faut que la batterie en lithium soit correctement  recyclée au moment de l’élimination du produit .

Pour plus d’informations sur les batteries vous pouvez vous rendre sur www.velo-electrique.com

Architecture fonctionnelle du sécateur électrique

Présentation:

Je vais  dans cet article vous présenter l’architecture fonctionnelle du sécateur électrique. Les systèmes se constituent, dans la majorité des cas,  d’une chaîne d’énergie et d’une chaîne d’information. Le nombre de chaînes peut varier selon la complexité du système.

Le sécateur électrique:

Le système du sécateur électrique est constitué d’une chaîne d’énergie et d’une chaîne d’information .

Voici ci-dessous une représentation de l’architecture fonctionnelle du sécateur par schéma-blocs. Il permet de mieux visualiser comment le flux physique issu de la consigne de marche/arrêt se transforme au fil des différentes chaînes en un flux physique qui permet la coupe du cep de vigne.

Schéma-blocs de l’architecture fonctionnelle du sécateur

Schéma-blocs de l’architecture fonctionnelle du sécateur
Photo LP2I
Cliquez sur l’image pour accéder à une version HD

 

Les fonctions de la brosse à dents électrique

Présentation:

La brosse à dents électrique est un outil qui est moins utilisé qu’une brosse à dents classique car  elle coûte plus cher. De plus les utilisateurs pensent pour la plupart que le modèle électrique n’apporte que l’automatisme du mouvement de rotation mais selon certaines études il aide aussi à enlever plus de plaques dentaires.

Les fonctions de service:

Voici les différentes fonctions de service de la brosse à dents électrique :

FS1: Permettre à l’utilisateur de se brosser les dents avec l’intermédiaire de la brosse à dents.

FS2: S’adapter à la ressource d’énergie, alimentation par pile

FS3: Résister à l’usure, ( solidité, étanchéité ) ne pas encombrer.

FS4: Brosser les dents, ne pas être douloureux.

FS5: Être esthétique et surtout ergonome.

Voici ci-dessous un diagramme pieuvre permettant de mieux visualiser les différentes fonctions de service.

Fonctions de service entourées en rouge
Les courbes relient le système (au milieu) à l’extérieur.
Photo LP2I