Compte rendu de l’expérimentation sur le capteur de position (fin de course) de l’imprimante 3d Tobeca 2

Compte rendu de l’expérimentation sur le capteur de position (fin de course) de l’imprimante 3d Tobeca 2

IMG_20150209_114421

figure 1

 

Les mesures aux bornes du capteur seul :

Avant d’effectuer nos mesures nous avons réalisé un schéma de câblage

Schema de cablage

figure 2

 

D’après nos mesures aux bornes du capteur nous avons pu interpréter les chiffres relevés dans un tableau. Ces mesures ont pu être relevées grâce à un Multimètre.

Position levier U (V) R (Ω) Modélisation capteur entre c et NC
Relâché 0 00.5 Circuit ferméContact fermé au repos
Enfoncé Pas stable (en l’air) OL = R˃ 99 MΩ Circuit ouvertContact ouvert en position travail

 

Multimètre :

Il génère un courant I (avec son alim)

Il mesure I (A) et U (V)

Il calcul et affiche R = U÷I

OL = Overload = dépassement de la capacité de mesure c’est-à-dire R ˃ 99 MΩ

 

Puis on mesure U (t) avec un oscilloscope

Connecteur BNC

On observe un signal avec une période t = 20 ms soit une fréquence F = 1÷T = 1÷10-³ = 50 Hz

  • Schéma électrique du capteur dans les deux positions entre C et NC
schema electrique

figure 3

 

  • Schéma électrique du capteur entre C et NO
schema electrique enrtre c et no

figure 4

 

  • Schéma électrique équivalent du capteur avec ses 3 bornes.

 

schema electrique equivalent avec ses 3 bornes

figure 5

 

 

last

figure 6

 

Mesures sur le capteur sur l’imprimante 3D Tobeca :

schema mesures impri

figure 7

 

Nous allons mesurer la tension U (V) aux bornes du capteur fin de course / image de la position (fin de course atteint au pas).

 

 

  • Schéma de câblage
schema de cablage 3)

figure 8

 

 

 

  • Tableau de mesures

 

Etat levier U = FDC (V) Etat du contact, modélisation
Relâché 0 Contact fermé FDC = 0V car il est relié à la masse par le contact
Enfoncé 4.7 Contact ouvert

 

  • Modélisation du comportement
modelisation comportement

figure 9

 

Cette résistance R permet de ne pas avoir FDC en l’air quand le contact est ouvert. Elle tire FDC au plus de la lim. On l’appelle résistance de tirage au plus (pull up).

 

imprimante bornes

figure 10

Chronogramme

chronogramme

figure 11

 

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figure 12

 

rebond

figure 13

 

Conclusion :

Un microrupteur type « fin de course » est un interrupteur utilisé pour les capteurs de contacts, pour les fins de courses. Il est équivalent à un interrupteur à trois positions.

Comme on a dit précédemment l’interrupteur est constitué de 3 trois pattes :

  • Com (pour Commun)
  • NC (pour Normaly Closed)
  • NO (pour Normaly Open)

La patte Com est utilisée dans tous les cas, mais il faut choisir une seconde patte pour avoir un circuit totalement complet. Si on choisit No, on aura un circuit ouvert quand on ne pressera pas sur le poussoir et avec Nc le contraire.

Lors de certain changement de position, le matériaux rebondit ce qui crée des interférences. (voir figure 11)

Mesures sur un circuit de TEST :

 

Schéma de câblage :

4) mesures sur un circuit

figure 14

 

4) mesures sur un circuit 2

figure 15

 

Après avoir mis en œuvre le circuit sur une plaque d’essai (voir photo) nous avons relevez des mesures que nous avons mis dans un tableau

IMG_20150311_104416

figure 16

 

Position levier Modélisation du bouton U (V)
Relâché Contact ferméCircuit fermé au repos 0
Enfoncé Contact ouvertCircuit ouvert en position travail 5.52

 

Chronogramme :

4) chronogramme

figure 17

IMG_20150311_112001

figure 18

 

A partir de ce chronogramme nous pouvons dire que la résistance monte le signal donc on peut affirmer que c’est une résistance dite (pull up). Et dire que le circuit et normalement ouvert comme nous le montre le résultat du tableau.

Schéma électrique :

  • Structure réelle du circuit :
structure reelle

figure 19

 

 

  • Schéma électrique à partir de la structure réelle du circuit :
4) schema elctrique

figure 20

 

 

6.5.5

Schéma de câblage :

6.5.5 schema de cablage

figure 21

 

Servomoteur :

6.5.5 servomoteur

figure 22

 

 

IMG_20150316_115929

figure 23

 

 

Algorithme :

6.5.6 algorithme

figure 24

 

 

Analyse fonctionnelle thermographie aérienne ballon captif 1S3 grp 2 équipe 3

L’analyse fonctionnelle du ballon captif

Comment, à l’aide des besoins exprimés par les utilisateurs, les ingénieurs ont pu concevoir ce système ?

xcvbn

Ballon Captif. Source : ( sujet de Bac )

I. Analyse du besoin

Le ballon captif a été conçu pour la thermographie aérienne, notamment pour effectuer des cartographies thermiques de bâtiments pour trouver les fuites thermiques et par la suite, proposer une isolation adaptée. Il doit aussi être discret pour ne pas déranger les touristes. Le ballon a beaucoup de points positifs par rapport aux autres dispositifs de thermographie aérienne (hélicoptère, ULM, drone) :

a) Tableau comparatif des moyen de prise aérienne

Type

Consommation

Niveau sonore

Hauteur de prise de vue

Émission de CO2

Type de mesures

Hélicoptère léger (2/3 places)

pétrole

70 dB à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

Hélicoptère mono-turbine (5/6 places)

pétrole

70 dB à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

Avion de tourisme

pétrole

70 dB à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

ULM

pétrole

35 dB

à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

Drone

électricité

?

?

Non

?

Ballon captif

Électricité (treuil)

0 dB

à 30 m

Maxi 150 m

Non

Toitures, façades et sites difficiles d’accès

-niveau sonore faible

-prix de l’heure de vol peu coûteux

-aucune émission de CO2

Son seul point négatif par rapport autres dispositifs; il a une hauteur de prise de vue de maximum 150m contre 400m pour les autres.

Afin de pouvoir être commercialisé, le ballon doit répondre à certaines contraintes, dont « être utilisable sous certaines conditions météo » ou encore « respecter les normes environnementales ».

diagramme pieuvre d'un ballon captif à thermographie aérienne

Diagramme pieuvre d’un ballon captif à thermographie aérienne. Source : ( sujet de bac )

II. Analyse du système

a) La fonction de service

La fonction de service a pour but d’effectuer des relevés de thermographie infrarouge, elle comprend 4 fonctions techniques : – permettre au dispositif de s’élever pour des prises de vue en altitude. – pouvoir transporter et piloter la caméra infrarouge. – visualiser la prise de vue en étant au sol et connaître sa position géographique. – savoir où est situer le dispositif à l’aide d’un GPS.

b) Solution technique

La solution technique pour engendrer une force ascensionnelle est l’utilisation d’un ballon rempli d’hélium avec des tailles différentes selon le poids des dispositifs (caméra, nacelle…). L’utilisation de l’Hélium pour le déplacement en altitude permet de n’avoir aucune consommation de carburant (seulement d’électricité pour le treuil) et de ne générer aucun bruit.

croquis des différents types de ballon captif existant

Croquis des différents type de ballon captif existant. Source : (lp2i)

 Le premier mouvement du système consiste à élever le ballon en altitude de façon à le contrôler avec le treuil. Et ensuite, plus complexe, le mouvement de rotation de la caméra (nacelle), 360° dans les 2 sens.

diagramme flux d'informations

Diagramme flux d’informations et d’énergies. Source : (lp2i) : erreurs à corriger

c) Réponse aux besoin et matériaux utilisés

Les matériaux utilisés sont : un câble qui d’après les contraintes doit être en acier car il faut qu’il résiste à la force de traction exercée par le treuil et le ballon. Il faut aussi un treuil pour enrouler et dérouler le câble de fixation du ballon. Pour prendre en photo, il faut une caméra avec un masse minimum ( à cause de la nacelle ) et une grande autonomie. Si on devait améliorer le système, il faudrait ajouter une fonction de déplacement : télécommander le treuil pour permettre au ballon de se déplacer au sol.

Réponse au besoin. Source : (sujet de bac )

III Sources

http://eduscol.education.fr

Sujet du Bac Si 2013

Axel R; Lucas B; Mickaël M et Chris C