68300 SAINT-LOUIS T.P. n G. Durée : 2 H. Plan du T.P.

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1 CORRECTION TP AMOS Durée : 2 H. A. OBJECTIF DU T.P. A. Objectif du T.P. B. Travail demandé B.1. But B.2. Fibre optique B.3. Speckle B.4. Monochromateur B.5. CCD B.6. Pockels B.7. Piezo B.8. Diode laser B.9. Keyence Plan du T.P. On désire réaliser toutes les parties informatiques demandées dans les TPs d analyse et mise en œuvre d un système. B. TRAVAIL DEMANDÉ B.1. But : Répondre à toutes les questions informatiques des TPs d AMOS. B.2. Fibre optique : Le programme réflectométrie doit permettre la lecture des informations en provenance soit d un oscilloscope, soit d un réflectomètre industriel. Liaison optique à caractériser Oscilloscope Ordinateur Caractéristiques de la liaison optique Réflectometre Ouvrir le vi «reflectometrie.vi» dans votre répertoire «TP/TPG/Fibre optique/». Si vous essayez de l exécuter, on vous indique que le sous VI lisant l oscilloscope TDS310 n est pas complet.la partie spécifique permettant la conversion du signal pour l affichage de la courbe P=f(L) est à compléter. a) Etude des commandes oscilloscope. 1. Que réalise cette instruction Réponse : GOP2-1/7-12/12/2014

2 2. Que fait cette instruction Réponse : b) Compléter la fonction liée au bouton calcul de la partie oscilloscope qui doit permettre le calcul de P=f(L) Conversion temps -> distance (km) Le coefficient K servira à multiplier le tableau contenant les valeurs temporelles de l oscilloscope. Nous savons que : t : temps oscilloscope (s) l : longueur de fibre (km) parcourue par la lumière pendant t 2, : vitesse lumière (km.s -1 ) indice : indice cœur de la fibre dbm : niveau de puissance (dbm) u : tension oscilloscope(v) uref : tension réf. (niveau 0) K : constante; choisir K = 0. l t.2, indice dbm 5.log 5 10 ( u uref ) K c) Compléter le VI (lecture voie tds310 Lv7derniere.vi) pour effectuer le calcul de la puissance en dbm En réalisant le programme correspondant à la structure suivante : For i = 0 to taille tableau Yoscillo Si offset réel < tension oscillo Alors Y(i)=5.log 10 (Y oscillo(i) - offset réel) Sinon Y(i)=-1E -10 Fin Si Enregistrer sous votre répertoire «TP/TPG/Fibre optique/» GOP2-2/7-12/12/2014

3 B.3. Speckle : On souhaite programmer le calcul de l image phasée de l objet dans l intervalle [0, 2 ] d après I4 I2 relation : tan et I I 1 3 I4 I2 ATAN. I I 1 3 Compléter le VI «Calculobjphasée.vi» dans votre répertoire «TP/TPG/Speckle/»qui doit réaliser les opérations suivantes : 1) Calcul des différences d'images (I 4 -I 2 et I 1 -I 3 ) 2) Calcul du déphasage ramené en niveaux de gris : - on calcule ATAN en utilisant la fonction "ATAN2" qui donne le déphasage compris entre - et + qu'il faudra ramener à une valeur comprise entre 0 et 2. Pour cela, on laissera la valeur inchangée si le déphasage est positif et sinon on ajoutera 2. - le déphasage devra être ramener en niveaux de gris à une valeur comprise entre 0 et 255. Enregistrer sous votre répertoire «TP/TPG/Speckle/» Après exécution du programme, sélectionner le répertoire contenant les quatre images déphasées puis sélectionner le premier fichier déphasé de 0 (Mire_objet0.jpg), les trois autres seront chargés automatiquement. Partie à compléter : B.4. Monochromateur : On désire commander via la liaison série les fentes d entrée et de sortie du monochromateur. Charger le fichier incomplet «mono.vi» dans votre répertoire «TP/TPG/Monochromateur/» a)création de la face avant Ajouter deux boutons de commandes pour sélectionner l ajustement de la fenêtre d entrée et de la fenêtre de sortie. Ajouter deux glissières l une pour la fenêtre d entrée et l autre pour la fenêtre de sortie. Les configurer pour que la valeur mini soit 10(µm) et la maxi 2000 (µm) GOP2-3/7-12/12/2014

4 b) La face diagramme Pour commander la fenêtre de sortie il faut envoyer via le port série le code chariot, nombre =valeur sélectionnée par la glissière). AXnombreCR. (CR =code retour Pour commander la fenêtre d entrée, il faut envoyer via le port série le code AEnombreCR.(CR=code retour chariot, nombre=valeur sélectionnée par la glissière). Compléter la structure évènement pour que celle-ci prenne en compte la sélection des 2 boutons de commande sur le relâchement du bouton de souris. Envoie des commandes sur le port série. Principe : Le nombre sélectionné par les glissières, doit pour transiter par la liaison série être transformé en chaîne. Il faut donc dans l ordre pour transmettre une instruction au monochromateur via le port série : 1. Transformer le nombre en chaîne, puis concaténer le caractère de commande (exemple AX) avec la chaine correspondant au nombre 2. Concaténer encore une fois cet ensemble chaine afin d ajouter le caractère retour chariot et obtenir ainsi la chaine au format désiré (AxnombreCR). 3. Envoyer la chaine via la commande Write sur le port série (si le code est lu correctement par le monochromateur, celui-ci répond en renvoyant le caractère = ) Enregistrer sous votre répertoire «TP/TPG/Monocromateur/» B.5. CCD: On souhaite calculer par un programme écrit en labview les coefficients a, b de la droite de régression linéaire d équation : 1 a. b D après les valeurs du cadre 1 N 2 Créer un nouveau Vi vide 1) Créer deux tableaux d entiers un pour Lambda et un pour Npixel 2) Compléter ces tableaux avec les valeurs données cadre 1 Lambda(nm) N pixel cadre 1 : info 3) Réaliser le programme face diagramme qui permet l affichage simultané de la courbe précédente et de sa droite de régression linéaire(le graphe est de type XY). 4) L affichage des coefficients a et b de la droite de régression sera fait sur la face avant. 5) Enregistrer sous votre répertoire «TP/TPG/CCD/» GOP2-4/7-12/12/2014

5 B.6. Pockels: Ouvrir le VI "Pilotage_Pockels" votre répertoire «TP/TPG/Pockels/». Détermination automatique du V COM optimal Compléter le VI de manière à déterminer et afficher sur la face avant, à l'aide de trois indicateurs numériques réels: la valeur V dmin de V d (tension du détecteur), la valeur maximale Vd max de V d, et la valeur moyenne V dmoy telle que V dmoy =((V min +V max )/2). Compléter le VI de manière à déterminer et afficher sur la face avant, à l'aide de trois indicateurs numériques entiers: l'indice de la valeur minimale («i_min»), l'indice de la valeur maximale «(«i_max») et l'indice du point situé entre ces deux valeurs («i_moy»). La détermination de «i_moy» se fera selon la relation suivante: i_moy=i_min+(i_max-i_min)/2. Remarque: «i_moy» est un entier, donc il peut nécessaire d'arrondir le résultat obtenu par la formule précédente. Compléter le VI de manière à déterminer et afficher sur la face avant, à l'aide d'un indicateur numérique réel: «Vcom optimal» dans lequel vous afficherez automatiquement la valeur de tension «Tension Ext. Bias» correspondant à l'abscisse «i_moy». Sauvegarder les affichages, en allant dans le menu «Exécution > Désigner les valeurs actuelles comme défaut» avant d'enregistrer le VI. Enregistrer sous votre répertoire «TP/TPG/Pockels/». B.7. Piezo: On va ici compléter le programme d acquisition pour qu il effectue la commande de la tension piezo ainsi que la lecture du déplacement via le compteur de franges Ouvrir le VI PIEZO.VI dans votre répertoire «TP/TPG/Piezo/», constater que celui-ci n est pas exécutable en l état. Il indique que le sous VI mesure.vi n est pas exécutable pour l instant. Etape 1 Dans cette étape, les tensions à envoyer au piezo se trouvent dans le tableau qui est une variable globale (TABLEAU DES VARIATIONS X). Compléter cette étape pour que les tensions contenues dans le tableau puissent être envoyées à l alimentation piezo série. On rappelle que les tensions contenues dans le tableau sont des nombres qu il faut d abord convertir en chaînes terminées par le caractère retour chariot. On rappelle aussi qu à l intérieur de l alimentation piezo se trouve un convertisseur Numérique analogique 10bits. Ainsi le nombre envoyé au piezo est un nombre entre 0 et 1023 proportionnel à la tension contenue dans le tableau des variations X. cadre 3 : ETAPE 1. Etape 2 Dans cette étape on teste la valeur de la tension contenue dans (tableau des variations X) si elle est inférieure à 5V on fait une pause de 2 secondes après avoir commandé l alimentation piezo. En effet, pour les faibles cadre 2: ETAPE 2 attente de la fin du déplacement GOP2-5/7-12/12/2014

6 valeurs de tension, le piezo met plus de temps à se déplacer et notamment à revenir à sa position de repos. Sinon, lorsque l on dépasse 5V, on fixe la temporisation à 200ms. Compléter l étape pour qu elle réalise les différentes temporisations. Etape 3 Compléter cette partie pour que la tension de jauge et la valeur du compteur de franges soient transmises aux variables globales respectives (Tab tension de jauge et Tab Nb quart de franges). On rappelle que le nombre extrait du compteur de franges doit préalablement être multiplié par pour correspondre à des quarts de franges. cadre 4 : Etape 3 : transmissions des informations aux variables globales B.8. Diode laser : Ouvrir le fichier diagray.vi dans votre répertoire «TP/TPG/Diode laser/». Vous constaterez que cette application n est pas exécutable en l état. Le sous vi mesure.vi n est pas complet on se propose de le compléter afin que la mesure du diagramme de rayonnement puisse se faire. Compléter cette application en répondant aux questions suivantes : Le programme mesure.vi doit effectuer un déplacement compris entre :. 2 2 La position origine (0 degré) a été définie dans le menu paramètre de la platine de rotation Compéter dans l ordre : - Etape 1 : Positionner la platine de rotation à 2 sachant que la variable globale demi angle correspond à 2. Figure 1 :etape 1 - Etape 2 : Compléter la structure qui réalise l algorithme suivant : For i= 0 to Nb point LIRE P ou U Exécuter déplacement relatif de (teta) Next i GOP2-6/7-12/12/2014

7 Il faudra calculer le pas du déplacement relatif teta angle total (Nb point - 1). Connecter correctement les 2 variables globales (Vlue et Posdegré) cluster qui contiennent respectivement la valeur de la tension lue et la position correspondante en degré de la platine. Figure 2 :Etape2 Enregistrer sous votre répertoire «TP/TPG/Diode laser/». B.9. Keyence : On souhaite écrire un programme permettant de : - Réaliser une série de mesures dont le nombre est fixé par l utilisateur. - Convertir ces mesures en mm - Enregistrer un grand nombre de mesures au même point On donne un programme à compléter qui effectue la lecture et l enregistrement des courbes (KeyenceU52.VI ) Réalisation de la mesure Ouvrir le vi «KeyenceU52.vi» dans votre répertoire «TP/TPG/Keyence/», enregistrer le sous «U52+votre nom.vi» dans votre répertoire «TP/TPG/Keyence/». Créer un bouton «Mesurer» Créer une condition SI bouton «Mesurer»vrai Alors : o Dans E/S mesure->dacqmx Acquisition de données->assistant DAQ Sélectionner entrée analogique tension Configurer Différentiel 1 échantillon sur demande Voie ai0 o Ajouter une temporisation de 100 ms o Ajouter deux indicateurs pour afficher la tension lue («ULue») et la valeur mesurée en mm («Mesure»). o Câbler le calcul de conversion de la tension en valeur en mm. o Faire fonctionner et vérifier le résultat pour quelques pièces. o Inclure la mesure précédente dans une structure itérative «FOR», le nombre de répétition du for étant défini par l utilisateur o Programmer le stockage des mesures dans le tableau TY o Ranger l indice de boucle dans le tableau TX. GOP2-7/7-12/12/2014