Boitier d extension pour Robofocus. Manuel utilisateur

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1 instruments Bitier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 1 / 11

2 1) Intrductin présentatin du bîtier d extensin 1-1) Limitatins du cntrôleur Rbfcus Le cntrôleur Rbfcus est d un usage très répandu car il a été l un des premiers sur le marché à ffrir la pssibilité de mtrisatin des dispsitifs de mise au pint des télescpes et lunettes. Il dispse par ailleurs de la pssibilité de cmpenser cette mise au pint en température, et utilise un prtcle de cmmunicatin série simple (RS232) avec l rdinateur. Il peut s adapter à de nmbreuses cnfiguratins, via des slutins de mntage spécifiques du mtréducteur. Des platines de mntage snt ainsi dispnibles pur la plupart des cas d utilisatin. Certaines snt furnies par Axis instruments, par exemple pur l ensemble des lunettes de la gamme Takahashi (anciennes u récentes) u les divers prte culaires du marché. Ce cntrôleur dispse par ailleurs de la pssibilité de pilter depuis sn lgiciel PC un mdule dit «Remte Pwer mdule» cmprtant quatre prises d alimentatin secteur que l n peut activer une à une. Les incnvénients de ce cntrôleur snt les suivants : Type de mteur utilisable : L électrnique du Rbfcus n est pas prévue pur puvir inverser le sens du curant dans les phases du mteur. Elle ne peut dnc pilter qu un mteur de type uniplaire, pur lequel l inversin du curant est remplacée par l activatin de demi-bbinages furnissant un champ magnétique inverse. Le pint milieu de chaque demi-bbinage est relié à l alimentatin, et le système se cntente de raccrder successivement à la masse les extrémités A1, A2, B1 et B2 seln un cycle adéquat : Fig. 1 : descriptin et structure du mteur Rbfcus : uniplaire, 5 fils, 50 Ohms par phase. (présenté ici avec pièce d adaptatin pur prte-culaires Mnlite CS-SCT) Le cntrôleur est furni avec un mtréducteur vïde dnt les phases snt alimentées en 12V. Cmme l électrnique du Rbfcus ne régule pas le curant de phase, l impédance du mteur dit être adaptée pur limiter le curant à la valeur suhaitée. Si n utilise un mteur de trp faible impédance, n risque d endmmager le cntrôleur, u de vir surchauffer le mteur! Srties «Remte pwer mdule» : Un cnnecteur est prévu sur le bîtier Rbfcus, pur s interfacer avec un dispsitif de piltage de quatre prises secteur (115 VAC u 230 VAC), dit «Remte Pwer Mdule». Le cnstructeur du Rbfcus ne prpse pas d autres bîtiers piltables par les signaux de ce cnnecteur. Il aurait été intéressant de puvir également pilter des charges 12V (ventilateurs, chauffage, etc ), mais cela n a pas été prévu. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 2 / 11

3 Pas de prtectin de l alimentatin en entrée : Les cncepteurs du Rbfcus n nt pas prévu de dispsitif de prtectin (dide) en cas de branchement inverse de l alimentatin. De ce fait, la carte électrnique est à cup sûr hrs service en cas d alimentatin avec une mauvaise plarité! 1-2) Présentatin générale du bîtier d extensin Axis instruments Le bîtier d extensin présenté dans ce manuel a été dévelppé par Axis instruments dans le but de puvir utiliser le cntrôleur Rbfcus pur pilter pratiquement n imprte quel type de mteur de mise au pint, qu il sit uniplaire u biplaire. Un curant maximum de phase d envirn 1A a été fixé, ce qui est largement suffisant pur cette applicatin. Sur un tube ptique, il est intéressant de puvir pilter d autres dispsitifs que le mteur de mise au pint : - Système de chauffage pur tube ptique (ceinture chauffante), u résistance chauffante appliquée sus les mirirs secndaire des tubes ptiques Axis instruments, - Ventilateurs de mise en température du mirir primaires, - Vlets d bturatin du mirir primaire Le bîtier d extensin utilise dnc les srties «Remte pwer mdule» pur pilter quatre charges 12V au chix de l utilisateur. Principe de piltage du mteur : Les signaux de phase du Rbfcus snt directement récupérés sur sn cnnecteur mteur. Ces signaux crrespndent à un tirage à la masse de demi - bbinages, le pint milieu de ceux-ci étant en permanence alimenté en 12V. Le bîtier fait «crire» au Rbfcus qu il pilte nrmalement sn mteur, mais réutilise ces signaux pur pilter un mteur biplaire u uniplaire après les avir remis en frme. Le Cntrôleur Rbfcus dispse en utre d une fnctinnalité PWM (u «Pulse Width Mdulatin») qui permet, lrsque le mteur est à l arrêt, d appliquer un curant myen réglable dans la phase mteur au lieu d appliquer un curant maximum permanent. Le tirage à la masse des bbinages est alrs «cyclique», seln un rapprt qu il est pssible de régler en purcentage de 0 à 100%. La fréquence de ce signal est suffisante pur que le curant mteur reste plus u mins cnstant, en présentant tutefis une valeur en «dents de scie» qui se manifeste par un sifflement facilement audible du mteur : Fig. 2 : réglage du curant à l arrêt par la fnctin «Duty Cycle» (PWM) du Rbfcus Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 3 / 11

4 Quand n n entend pas ce sifflement mteur à l arrêt, cela signifie sit que le curant mteur est maximal, sit qu il est nul (PWM u «Duty Cycle» réglé à 0%, u tut simplement Rbfcus nn alimenté). Qu elle sit activée u nn au niveau du lgiciel Rbfcus, cette fnctin est transparente pur le bîtier d extensin : elle est restituée au mteur dans tus les cas. Exemple d utilisatin : L image ci-dessus mntre un exemple d utilisatin du bîtier d extensin pur un tube ptique Cassegrain de 250mm furni par Axis instruments : Fig. 3 : piltage d un tube ptique Cassegrain de 250mm Un seul câble est raccrdé au ds du tube ptique et permet de pilter : - le mteur pas à pas situé au niveau du mécanisme secndaire : il s agit ici d un mteur 12V biplaire avec un curant de phase de 500mA (impédance prche de 25 Ohms), - les tris ventilateurs (12V) du mirir primaire, raccrdés en parallèle, - la résistance chauffante située sus le mirir secndaire Cassegrain. Le secnd cnnecteur libre situé sur le barillet sert ici à raccrder un thermmètre relié à un capteur de température cllé sus le mirir primaire. Dans cet exemple d applicatin, deux des quatre srties «Remte Pwer» snt inutilisées. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 4 / 11

5 2) Raccrdements - câblage 2-1) Alimentatin et raccrdement au Rbfcus Mde pératire pur le raccrdement (utilisatin des câbles furnis avec le Rbfcus) : - A : Raccrder la srtie mteur du Rbfcus à l entrée crrespndante sur le bîtier d extensin en utilisant le câble mteur d rigine du Rbfcus (type SUBD9 mâle femelle nn crisé), - B : Si utilisé, raccrder le câble «Remte Pwer mdule» du Rbfcus au cnnecteur RJ12 du bitier (câble RJ12 6 pints nn crisé), - C : Enfin, raccrder le câble d alimentatin 12V du Rbfcus sur la prise d alimentatin du bitier. Ntas : L alimentatin 12V est furnie au Rbfcus via le câble SUBD9 (quelle que sit la psitin de l interrupteur d alimentatin situé sur le Rbfcus), Si seul le câble «Remte Pwer mdule» est branché, le Rbfcus n est pas alimenté, Une dide est prévue dans le bîtier d extensin afin d assurer la prtectin de l ensemble en cas de branchement inverse de l alimentatin, Des câbles de plusieurs mètres (<5m) peuvent être utilisés pur le raccrdement, car il n y a pas de puissance véhiculée entre le Rbfcus et le bîtier d extensin. La fiche SUBD15 en srtie est câblée au cas par cas. Dans l exemple ci-dessus, le client a demandé à ce qu elle sit équipée de deux câbles : un pur le mteur de mise au pint, et un secnd pur le piltage du chauffage et des ventilateurs d un tube ptique. Fig. 4 : raccrdement au bîtier Rbfcus. A : câble mteur SUBD9, B : câble «Remte Pwer» RJ12, C : câble d alimentatin, D : Câble de srtie Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 5 / 11

6 2-2) Câblage du mteur Les signaux à raccrder au mteur snt dénmmés : - Phase1_A et Phase1_B pur la phase 1, - Phase2_A et Phase2_B pur la phase 2. Ils snt dispnibles sur les brches 1 à 4 du cnnecteur de srtie SUBD15 mâle (vir plan de raccrdement en annexe 3-1). Le raccrdement le plus simple crrespnd à celui du mteur biplaire : Ntas : Ce mteur pssède tujurs 4 fils. Il n est pas gênant d inverser les deux fils d une phase dnnée, cela fera simplement turner le mteur en sens inverse. Il est imprtant par cntre de raccrder les phases crrectement : signaux phase1 sur une phase, phase2 sur l autre phase. Fig. 5 : raccrdement d un mteur biplaire. Pur un mteur uniplaire, il y a plusieurs chix en fnctin du nmbre de fils dispnibles sur le mteur : Raccrdement «série» pur un mteur à 6 fils. Ntas : Fig. 6 : raccrdement d un mteur uniplaire en mde «série» Dans ce cas, les pints milieux des bbinages ne snt pas raccrdés. Avantage : à basse vitesse, le cuple sera frtement améliré par rapprt à un fnctinnement avec électrnique uniplaire, car l ensemble des demi-bbinages travaillent en permanence. La tensin d alimentatin sera dublée (demi-bbinages en série). Incnvénient : l inductance des bbinages augmentant, le mteur verra sn cuple chuter plus vite à haute vitesse. Raccrdement «parallèle» pur un mteur à 6 fils. Ntas : Fig. 7 : raccrdement d un mteur uniplaire en mde «parallèle» Dans ce cas, les pints milieux snt utilisés cmme extrémités des demi-phases en parallèle. Les autres extrémités des demi-phases divent être pntées. Avantage : la tensin de service est cnservée, et le cuple est dublé. Incnvénient : le curant des phases est dublé. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 6 / 11

7 Raccrdement en mde «demi-bbinages» pur un mteur à 6 fils. Ntas : Fig. 8 : raccrdement d un mteur uniplaire en mde «demi bbinages» Deux demi-bbinages ne snt pas utilisés : un par phase. Avantage : la tensin et le curant de service snt cnservés, et le mteur peut turner à relativement haute vitesse. A utiliser dans le cas u la vitesse est plus imprtante que le cuple. Raccrdement d un mteur à 8 fils : Nta : Cmme tus les fils snt dispnibles, il est pssible de chisir n imprte quel type de raccrdement parmi ceux-ci-dessus pur ce mteur uniplaire! Fig. 9 : cas le plus uvert : mteur uniplaire à 8 fils Raccrdement d un mteur à 5 fils : Nta : Fig. 10 : seul cas nn cmpatible : mteur uniplaire à 5 fils On est dans le cas inverse de celui du mteur à 8 fils : n ne peut pas pilter ce mteur avec une électrnique biplaire nécessitant deux bbinages électriquement indépendants. Le bitier présenté dans ce manuel ne peut dnc pas être utilisé dans ce cas, par ailleurs peu fréquent. Cas du mteur d rigine du Rbfcus : Le mteur d rigine du Rbfcus est du type uniplaire 12V. Il est raccrdé seln un câblage «5 fils» au cntrôleur Rbfcus via sa prise SUBD9, cmme indiqué en page 2. En réalité, le mteur lui-même pssède bien 6 fils, les deux pints milieux des bbinages étant simplement reliés entre eux au niveau de la prise SUBD9 du mteur. Myennant une mdificatin du câblage des fils du mteur, il est dnc pssible de raccrder celui-ci au bitier d extensin du Rbfcus seln les mdes «série», «parallèle» u «demi-bbinages» décrits cidessus. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 7 / 11

8 2-3) Utilisatin des straps (réglage de la tensin mteur) Fig. 11 : straps (u «jumpers») et ptentimètre dispnibles pur cnfigurer et régler la tensin mteur. La tensin appliquée aux phases du mteur peut être cnfigurée seln les mdes suivants : 1) Utilisatin de la tensin d entrée 12V : dans ce cas, psitinner le strap JP1 sur la psitin la plus à drite, 2) Tensin d entrée 12V, mais piltée par la srtie «Remte Pwer mdule» n 4 : dans ce cas, psitin le strap JP1 sur la psitin du milieu, 3) Utilisatin de la tensin de l alimentatin réglable interne : dans ce cas, psitinner le strap JP1 sur la psitin la plus à gauche (c est l exemple présenté sur l image ci-dessus). Dans le mde d alimentatin n 3), il cnvient : 3-1) De régler la tensin suhaitée au myen du ptentimètre bleu. Turner la vis dans le sens des aiguilles d une mntre prvque une augmentatin de la tensin de 5V à 10V envirn. Cette tensin peut être mesurée directement sur le strap JP1, côté gauche (ne pas ublier de raccrder la masse du multimètre à celle de l alimentatin pur faire la mesure). 3-2) de psitinner le strap JP2 si l n suhaite que l alimentatin réglable sit piltée par la srtie «Remte Pwer mdule» n 4, cmme dans le mde n 2. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 8 / 11

9 2-4) Raccrdement des charges 12V Pur raccrder les charges 12V, il faut se reprter à l annexe 3-1 : - L alimentatin psitive des charges 1 à 4 est à raccrder respectivement au pins 8, 7, 6 et 5 du cnnecteur SUBD15, - Pur le raccrdement de leurs masses, n dispse de 4 pins numértées 12 à 15. En cas de dute, il vaut mieux vérifier les tensins présentes sur les brins du câble relié à la prise SUBD15, en activant les srties via le lgiciel u les butns pussirs du Rbfcus. Attentin aux curt-circuits entre fils lrs de cette pératin! Vir la nte n 6 en ce qui cncerne le curant maximum admis pur les charges. La tensin d alimentatin d entrée est également dispnible sur les pins 9, 10 et 11 (ntée «+12V»). Elle est présente uniquement quand l alimentatin du bîtier est activée via l interrupteur de mise sus tensin. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 9 / 11

10 3) Annexes 3-1) Plan de raccrdement Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 10 / 11

11 3-2) Caractéristiques techniques Paramètre Symble Valeur Bîtier Bîtier aluminium extrudé, andisé nir, avec capts d extrémité en matière plastique nire. Dimensins : envirn 120x78x27mm. Cnnectique supérieure Embase SUBD15 mâle pur le raccrdement du câble (furni) mteur et charges 12V, embase jack 2,1mm pur l alimentatin (raccrdement du câble 12V d rigine du Rbfcus). Cnnectique inférieure Embase SUBD9 Mâle pur le raccrdement du câble mteur du Rbfcus, embase RJ12 6 pints pur le raccrdement du câble RJ12 nn crisé utilisé pur les srties «Remte Pwer Mdule» du Rbfcus, interrupteur d alimentatin. Etanchéité IP54 (prtectin cntre les pussières). Alimentatin 12V, utilisatin du câble d alimentatin d rigine du Rbfcus (fiche jack diamètre interne 2,1mm avec Vin alimentatin psitive au centre). Le bîtier d extensin redistribue l alimentatin au Rbfcus, il n est dnc pas nécessaire d utiliser un secnd câble d alimentatin. Prtectin cntre branchement Dide de prtectin interne. inverse de l alimentatin (1) Interrupteur d alimentatin Oui. Raccrdement au Rbfcus (2) Si uniquement piltage d un mteur : raccrdement par le câble SUBD9 mâle femelle d rigine du cntrôleur Rbfcus. Si piltage de charges 12V : raccrdement à l embase RJ12 «Remte Pwer mdule» du Rbfcus par un câble RJ12 6 fils nn crisé. Type de mteur pilté (3) Tut type de mteur : biplaire (4 fils) u uniplaire (6 fils = demi-bbinages nn séparés, u 8 fils = demibbinages séparés). Uniplaires 5 fils nn cmpatibles. Tensin délivrée aux phases mteur VPhase Réglable 5V à 10V, u 12V (tensin d entrée). Curant maximum par phase : IPhaseMax 1A. Chix du mteur : impédance RPhase = VPhase/IPhaseMax. minimale par phase (4) Optins d alimentatin mteur (5) Prtectin cntre le curt-circuit mteur Piltage de charges 12V (6) 12V fixe (=Vin), 12V (=Vin) pilté par la srtie «Rem Pwer 4» du Rbfcus, tensin réglable de 10V à 5V fixe, tensin réglable de 10V à 5V piltée par la srtie «Rem Pwer 4» du Rbfcus. Nn 4 charges 12V (=Vin) 4A maximum (vir nte 6) piltables via les srties «Remte Pwer Mdule» du Rbfcus. Led de signalisatin LEDA Signalisatin de l alimentatin : LED verte. Led de signalisatin LED1 Charge 12V Rem Pwer 1 : LED ruge. Led de signalisatin LED2 Charge 12V Rem Pwer 2 : LED bleue. Led de signalisatin LED3 Charge 12V Rem Pwer 3 : LED Jaune. Led de signalisatin LED4 Charge 12V Rem Pwer 4 : LED Orange. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 11 / 11

12 Ntas : (1) Le cntrôleur Rbfcus ne prévit pas de dide de prtectin cntre le branchement inverse. Elle a dnc été prévue dans le bîtier d extensin pur prtéger le cntrôleur Rbfcus en cas d erreur de plarité. (2) Le câblage interne du bîtier d extensin est prévu pur qu en cas d utilisatin par erreur d un câble crisé, il n y ait aucun effet destructeur (pas de curt-circuit). Attentin : le câble mteur du Rbfcus dit être raccrdé dans tus les cas car c est via ce câble que l alimentatin 12V est redistribuée au Rbfcus. Si l n raccrde uniquement le câble RJ12, le Rbfcus n est pas alimenté! (3) L électrnique du bitier d extensin intègre un cntrôleur biplaire, c'est-à-dire capable d inverser le curant de phase. Cela permet de pilter aussi bien un mteur biplaire qu uniplaire (vir le «câblage du mteur). Par cntre, il faut que les phases sient indépendantes pur puvir être piltées : les mteurs uniplaires à 5 fils ne snt pas utilisables car les deux pints milieux de leurs bbinages snt raccrdés en interne. (4) Dépend de la tensin délivrée aux phases. Exemples : si piltage 12V, RPhase minimum = 12 Ohms. Si piltage sus 5V : RPhase minimum = 5 Ohms. Attentin : si n utilise un mteur uniplaire avec câblage en parallèle des demibbinages, il faut diviser par 2 l impédance de phase annncée sur la dcumentatin du mteur. Attentin : si l impédance des phases mteur est inférieure à la valeur VPhase/IPhaseMax, le mteur risque de surchauffer et l électrnique du bitier endmmagée car la valeur du curant de phase dépassera alrs 1A! (5) Optins de piltage de l alimentatin : le Rbfcus dispse d un réglage du curant (de type PWM) délivré au mteur lrsque celui ci est à l arrêt. Il s exprime en «Duty Cycle» et est réglable de 0% (pas de curant) à 100% (12V permanent). Dans certains cas, il peut être utile d être sûr que l alimentatin du mteur est bien ttalement cupée. Ntamment, au démarrage, tant que le Rbfcus n a pas effectué de rtatin du mteur, celui-ci est alimenté en permanence sur la phase active! (6) Le signal de piltage de la charge n 4 sert en même temps à pilter l alimentatin du mteur via des straps prévus à cet effet sur le circuit. Vir le «utilisatin des straps». Si l n raccrde mins de quatre charges, le curant maximum admis par charge peut être augmenté en cnséquence (exemple : 16 Ampères si une seule charge). Ne pas aller au-delà de la limite des 16 Ampères : les transistrs de cmmutatin des charges snt limités à 18 Ampères. 3-3) Livraisn Le bîtier d extensin est furni avec un câble de raccrdement équipé d une fiche SUBD15 femelle (côté bîtier) pur le raccrdement du mteur et des charges 12V éventuelles. Au chix du client, ce câble peut être livré de lngueur variable et équipé d une fiche à la demande à l autre extrémité (câblage de la fiche également à la demande). Par défaut, le câble livré fait 3 mètres de lngueur et se termine par des fils dénudés et étamés. Le bîtier est livré cnfiguré en fnctin du type de mteur du client (straps psitinnés et réglage de la tensin mteur si différente de 12V). Le bîtier d extensin est livré sans les câbles suivants, en principe déjà dispnibles car livrés avec le Rbfcus (nn furni) : - Câble d alimentatin 12V, jack 2,1mm (diamètre interne), - Alimentatin secteur éventuelle du Rbfcus, délivrant le 12V via le même type de câble, - Câble mteur du Rbfcus, - Câble RJ12 6 pints nn crisé utilisé pur les srties «Remte Pwer Mdule» (c est un câble de type téléphne, mais nn crisé. Tus les fils divent être raccrdés). Ces câbles peuvent être néanmins furnis sur demande, leurs lngueurs divent alrs être spécifiées par le client. Axis instruments - Bîtier d extensin pur Rbfcus Manuel utilisateur. Editin 1 du 10/10/2015 page 12 / 11