LA FONCTION ACQUERIR (SYNTHESE TS)

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1 LA FONCTION ACQUERIR (SYNTHESE TS) ACQUERIR 1- Le capeur (rappel 1 SSI) Un capeur es un organe de prélèvemen d'informaions qui élabore, à parir d'une grandeur physique, une aure grandeur physique de naure différene (généralemen élecrique) représenaive de la grandeur prélevée, e uilisable à des fins de mesure. Représenaion foncionnelle : Energie Grandeur physique Variaion d'une grandeur Changemen d'éa SAISIR ET CONVERTIR CAPTEUR Image informaionnelle Signal analogique Signal logique (TOR) Signal numérique 2- Le capeur 4-2mA e son condiionnemen (préleveur d'échanillon) Définiion : WE Type de capeur : Analogique Débi Saisir e converir la valeur du débi Couran image du débi Capeur 4-2mA Condiionnemen du signal : le signal de ype couran n'es pas direcemen exploiable, il es donc uile de le ransformer en une ension représenaive puis de la référencer par rappor à la masse (il ne l'éai pas). Couran image du débi Converir couran /ension FS1.1 Référencer FS1.2 Amplifier les niveaux de ension FS1.3 FP1 : Adaper couran /ension Proéger FS1.4 Tension adapée Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 1

2 J4 1 V2 (-) I- R1 47 I2 R2 R2 R3 VDD J5 1 I+ R11 1 V1 (+) I1 I4 R4 R5 R4 2 3 R U1A LM358 1 S M Vsorie 2mA I FS1.1 FS1.2 4mA 2V.4V 2V Vsorie.4V 3- Le capeur piézo-élecrique (équilibreuse de roue) Définiion : WE Type de capeur : Analogique Effor Saisir e converir un effor Tension don l ampliude es représenaive d un effor Capeur piézo-élecrique Condiionnemen du signal : le signal de ype ension es parasié e pas direcemen exploiable par un microconrôleur, il es donc nécessaire de le rendre compaible. Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 2

3 Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 3

4 4- Le capeur à effe Hall (DAEV de la Twingo) Définiion : Type de capeur : Principe du capeur : Le circui inégré du capeur a la paricularié d'avoir sa sorie qui évolue en foncion du sens du flux magnéique (polarié nord ou sud) perpendiculaire à la surface exerne de son boîier. En d'aures ermes, si l'on fai défiler devan ce capeur une succession de pôles N e S, on obiendra en sorie une succession d'éas logique don la fréquence es proporionnelle à la viesse de déplacemen des pôles magnéiques. C'es le principe d'un capeur à effe HALL. La foncion de ransfer oale de ce capeur es : F(Hz) = 1.4 x V (km/h) Lois de l assisance : Pas d assisance : V > 65 km/h F(Hz) > 91 Hz Assisance oale : V < 2.5 km/h F(Hz) < 3.5 Hz Assisance progressive 2.5 < V < 65 km/h 3.5 Hz < F(Hz) < 91 Hz Caracérisiques du capeur : N (r/min) F(Hz) Foncion de ransfer F(Hz) N(r/min) F(Hz) Calcul de la sensibilié du capeur : Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 4

5 Foncions de ransfer : Viesse linéaire du véhicule en km/h Converir la viesse linéaire en viesse angulaire (x?) F1 Vangulaire Converir la viesse angulaire en fréquence (x?) F2 Fréquence image de la viesse en Hz Calculer x de F1 : Condiionnemen du signal : le signal de ype fréqueniel a une ampliude non compaible avec la echnologie CMOS qui devra raier ce signal ; par conséquen il es nécessaire de le mere en forme. Schéma srucurel : 6V Courbes : R P Vseuil V - V + CI 3 Vs A2 Vsorie Aure srucure : R2 1k VCC VCC Vcc 5V R3 47k Vs D1 R1 Q1 D1N4148 C1 1k Q2N pf Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 5

6 5- Le capeur à relucance variable (DAEV de la Twingo) Définiion : Type de capeur : Principe du capeur : Le capeur à rélucance variable es à classer dans la famille des capeurs inducifs, car il s'agi bien d'inducion magnéique. L'ensemble es consiué d'un capeur fixe e d'une roue denée en acier. Le capeur es principalemen consiué d'un aiman permanen enouré d'une bobine de fil de cuivre. Lorsque la roue denée ourne devan l'aiman, l'enrefer prend alernaivemen deux valeurs différenes (mini e maxi) e cela donne naissance à un champ magnéique variable dans la bobine, induisan à ses bornes une ension alernaive proporionnelle à celui-ci (plus précisémen à la dérivée du flux). L'ampliude de ce signal augmene lorsque l'enrefer diminue. Sa fréquence es proporionnelle à la viesse de roaion de la roue denée. La période enre deux frons (monans ou descendans) es uilisée par le calculaeur pour évaluer la viesse du véhicule. Caracérisiques du capeur : Umo (V) Viesse (r/min) Fc en Hz Foncion de ransfer Fc (Hz) Viesse (r/min) Fc en Hz Calcul de la sensibilié du capeur : Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 6

7 Condiionnemen du signal : le signal de sorie quasi sinusoïdal n es pas compaible avec la echnologie CMOS du calculaeur qui va raier les signaux ; par conséquen il es nécessaire de le mere en forme. Ceci sera effecué par l inermédiaire (enre aures) des pores NON à rigger de Schmi. Signaux : Vc (V) Vs (V) 5V V Caracérisiques du rigger de schmi (74HC14) : Vs Vh V- V+ Ve Ve Vs Foncion de ransfer Vs = f(ve) V+ V- Vh 6- Le capeur de couple (DAEV de la Twingo) Définiion : Type de capeur : Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 7

8 Principe du capeur : Quand un effor volan apparaî, celui-ci es ransmis mécaniquemen à la crémaillère e élecriquemen au calculaeur par l inermédiaire du capeur de couple. L effor volan provoque la déformaion d une barre de orsion monée en série sur la colonne; cee déformaion es mesurée élecriquemen puis ransmise au calculaeur. Quand le capeur de couple enregisre un effor au volan (niveau de couple), le calculaeur fourni au moeur un couran d alimenaion en foncion du couple au volan mais aussi de la viesse du véhicule. L embrayage puis le réduceur ransmeen l effor d assisance du moeur élecrique à la colonne. Le déplacemen des roues (résulan de l effor direc e de l effor d assisance) es ransmis par le pignon au niveau de la barre de orsion assuran ainsi le «reour» de l informaion. Caracérisiques du capeur : C (N.m) I (ma) 5,5 5,34 5,56 5,79 6,1 6,24 6,45 6,68 6,89 7,2 Eablir l équaion I=f(C): Comparer ce résula avec celui du dossier echnique : Exrai du dossier : Is (ma) =.212 x Cv (Nm) + 5 ma Cv = Nm Is = 5mA à une précision de.167 ma Lycées E.Pérochon, J.Desfonaines, Hau Val de Sèvres, secion Sciences de l'ingénieur synhese_serie2.doc page 8