Travaux pratiques encadr s

1. Travaux pratiques encadrés Barbosa Pierrick Robert Willie Vaullerin Baptiste Westrelin Antoine

2. Sujet: comprendre et mettre en œuvre le fonctionnement d’un capteur de métaux inductif, et traiter l’information à l’aide d’un micro-processeur. Mauvais ordre Sujet: comprendre et mettre en œuvre le fonctionnement d’un capteur de métaux inductif, et traiter l’information à l’aide d’un micro-processeur. Mauvais ordre

3. PLAN I. Détecteur de métaux 1) Présentation général 2) Circuit utilisé 3) La réalisation 3.1) Mise en évidence du courant induit 3.2) Réalisation du détecteur II. Mise en œuvre du “véhicule” 1) Automatisation des déplacements 1.1) Mise en oeuvre de la propulsion de véhicule 1.2) Mise en œuvre d’un par choc afin de d’enclencher une marche arrière 2) Système de marquage au sol : choix technologiques 3) La carte avec microcontrôleur Notes: nous envisageons de continuer ce projet en terminale, notamment sur les déplacement du véhicule et aussi sur les performances du capteur Notes: nous envisageons de continuer ce projet en terminale, notamment sur les déplacement du véhicule et aussi sur les performances du capteur

4. I. Détecteur de métaux

5. 1) Présentation général Pour détecter les métaux on utilise un champ magnétique car les métaux réagissent aux champs magnétiques. Certains métaux ont leurs aimants élémentaires qui se réorientent et produisent donc leur propre champ. Pour produire le champ de détection on utilise une bobine parcourue par un courant. L’intensité du champ B produit est proportionnelle au courant et aux nombres de spires de la bobine : B=µo.n.I Où µo est une constante représentant la perméabilité magnétique du vide et n le nombre de spires par mètre. On utilise pour la détection le principe des courant de Foucault. On appelle courants de Foucault les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu, soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique constant. C’est le premier phénomène qui est utilisé dans notre cas. Les deux bobines sont placées de telle manière à ce que la bobine réceptrice reçoive le champ montant et le champ descendant de la bobine émettrice, de sorte que le courant soit nul dans celle réceptrice. Pour détecter les métaux on utilise un champ magnétique car les métaux réagissent aux champs magnétiques. Certains métaux ont leurs aimants élémentaires qui se réorientent et produisent donc leur propre champ. Pour produire le champ de détection on utilise une bobine parcourue par un courant. L’intensité du champ B produit est proportionnelle au courant et aux nombres de spires de la bobine : B=µo.n.I Où µo est une constante représentant la perméabilité magnétique du vide et n le nombre de spires par mètre. On utilise pour la détection le principe des courant de Foucault. On appelle courants de Foucault les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu, soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique constant. C’est le premier phénomène qui est utilisé dans notre cas. Les deux bobines sont placées de telle manière à ce que la bobine réceptrice reçoive le champ montant et le champ descendant de la bobine émettrice, de sorte que le courant soit nul dans celle réceptrice.

7. 2) Le circuit utilisé La détection s’effectue grâce à une tête de détection constituée de deux bobines (Tx) et (Rx). La Tx est parcouru par un courant alternatif ce qui produit un champ magnétique oscillant. Rx est placé de façon à ce que les deux champs opposés produit par Tx engendre des courant qui s’annule et avoir un courant nul dans Rx. Le champ produit par Tx induit des courant de Foucault dans les métaux qui produisent un champ qui perturbe celui de Tx. Cette perturbation crée un courant dans Rx et c’est ce courant créé qui est détecté. L’émission se fait grâce à la transformation du courant continu fourni par le générateur en un courant alternatif par le circuit d’émission. La réception se fait grâce à l’autre parti du circuit qui est constitué d’un amplificateur et « d’une borne de réception ». La détection s’effectue grâce à une tête de détection constituée de deux bobines (Tx) et (Rx). La Tx est parcouru par un courant alternatif ce qui produit un champ magnétique oscillant. Rx est placé de façon à ce que les deux champs opposés produit par Tx engendre des courant qui s’annule et avoir un courant nul dans Rx. Le champ produit par Tx induit des courant de Foucault dans les métaux qui produisent un champ qui perturbe celui de Tx. Cette perturbation crée un courant dans Rx et c’est ce courant créé qui est détecté. L’émission se fait grâce à la transformation du courant continu fourni par le générateur en un courant alternatif par le circuit d’émission. La réception se fait grâce à l’autre parti du circuit qui est constitué d’un amplificateur et « d’une borne de réception ».

9. Toute la réalisation a été effectuée grâce aux indications prises dans un magazine Elektor. a) Dimensionnement des bobines Nous avons dimensionné les bobines à partir du magazine en divisant par deux le diamètre de celle-ci car nous ne pouvions pas avoir des bobines plus grandes sur notre détecteur, sinon cela aurait pris trop de place. De plus le diamètre n’intervient que sur la distance de détection et la précision de la détection. Nous avons utilisé 100 spires en accord avec les indications du magazine. Nous avons réalisé deux autres bobines de 100 spires isolé par un isolant électrique et doté d’un blindage de Faraday pour isoler les bobines des champ magnétique extérieur. Nous avons relié les bobines à la carte avec du fil blindé pour éviter les interférences. b) La carte utilisée La carte a été faite grâce à un circuit imprimé sur lequel nous avons soudé les composants. Nous avons dû tester la carte, car nous n’étions pas sûr d’avoir donné un bon transparent pour la réalisation de celle-ci. Le test a été effectué avec un ohmmètre. Certaines imperfections ont été découvertes et corrigées.Toute la réalisation a été effectuée grâce aux indications prises dans un magazine Elektor. a) Dimensionnement des bobines Nous avons dimensionné les bobines à partir du magazine en divisant par deux le diamètre de celle-ci car nous ne pouvions pas avoir des bobines plus grandes sur notre détecteur, sinon cela aurait pris trop de place. De plus le diamètre n’intervient que sur la distance de détection et la précision de la détection. Nous avons utilisé 100 spires en accord avec les indications du magazine. Nous avons réalisé deux autres bobines de 100 spires isolé par un isolant électrique et doté d’un blindage de Faraday pour isoler les bobines des champ magnétique extérieur. Nous avons relié les bobines à la carte avec du fil blindé pour éviter les interférences. b) La carte utilisée La carte a été faite grâce à un circuit imprimé sur lequel nous avons soudé les composants. Nous avons dû tester la carte, car nous n’étions pas sûr d’avoir donné un bon transparent pour la réalisation de celle-ci. Le test a été effectué avec un ohmmètre. Certaines imperfections ont été découvertes et corrigées.

11. 3.2) Réalisation du détecteur Toute la réalisation a été effectuée grâce aux indications prises dans un magazine Elektor. a) Les bobines a) Dimensionnement des bobines On a dimensionné les bobines a partir du magazine en divisant par deux le diamètre de celle-ci car on ne pouvait pas avoir des bobines plus grande sur notre détecteur, sinon cela aurait pris trop de place, et de plus le diamètre n’intervient que sur la distance de détection et la précision de la détection. On a utilisé 100 spires en accord avec les indications du magazine. Nous avons réalisé deux autres bobines de 100 spires isolé par un isolant électrique et doté d’un blindage de Faraday pour isoler les bobines des champ magnétique extérieur. On a relié les bobines à la carte avec du fil blindé. b) La carte utilisée La carte a été faite grâce à un circuit imprimé sur lequel on devait souder les composants. On a du tester la carte, car on était pas sûr d’avoir donné un bon transparent pour la réalisation de celle-ci, le teste a été effectué avec un ohmmètre. Certaines imperfections ont été découvertes et corrigées. a) Dimensionnement des bobines On a dimensionné les bobines a partir du magazine en divisant par deux le diamètre de celle-ci car on ne pouvait pas avoir des bobines plus grande sur notre détecteur, sinon cela aurait pris trop de place, et de plus le diamètre n’intervient que sur la distance de détection et la précision de la détection. On a utilisé 100 spires en accord avec les indications du magazine. Nous avons réalisé deux autres bobines de 100 spires isolé par un isolant électrique et doté d’un blindage de Faraday pour isoler les bobines des champ magnétique extérieur. On a relié les bobines à la carte avec du fil blindé. b) La carte utilisée La carte a été faite grâce à un circuit imprimé sur lequel on devait souder les composants. On a du tester la carte, car on était pas sûr d’avoir donné un bon transparent pour la réalisation de celle-ci, le teste a été effectué avec un ohmmètre. Certaines imperfections ont été découvertes et corrigées.

12. b) La carte utilisée La carte a été faite grâce à un circuit imprimé sur lequel on devait souder les composants. On a du tester la carte, car on était pas sûr d’avoir donné un bon transparent pour la réalisation de celle-ci, le teste a été effectué avec un ohmmètre. Certaines imperfections ont été découvertes et corrigées. La carte a été faite grâce à un circuit imprimé sur lequel on devait souder les composants. On a du tester la carte, car on était pas sûr d’avoir donné un bon transparent pour la réalisation de celle-ci, le teste a été effectué avec un ohmmètre. Certaines imperfections ont été découvertes et corrigées.

13. Testé avec un voltmètre ainsi que la continuité des pisteTesté avec un voltmètre ainsi que la continuité des piste

14. II. Mise en œuvre du "véhicule"

16. 1) automatisation des déplacements Nous avons rencontrer des difficultés sur l’encastrement du moteur dans le châssis dues Aux contraintes des lego® qui ne pouvaient être ni percés ni collés au châssis. Nous avons rencontrer des difficultés sur l’encastrement du moteur dans le châssis dues Aux contraintes des lego® qui ne pouvaient être ni percés ni collés au châssis.

19. Nous avons opter pour un marquage au sol avec de la peinture et comme choix technologiques une électrovanne qui agira en synchronisation avec le reste des éléments.

20. 3) La carte avec microcontrôleur Nous avons employé une carte microcontrôleur que les élèves de terminales de notre lycée utilisent pour étudier différents systèmes.