Mesure de vitesse modèle réduit

[Antoane]

Bonjour à tous,

Ici : http://forums.futura-sciences.com/el...-debutant.html (post#215 et suivants), Loµiliam cherche à réaliser un système de mesure de la vitesse des modèles réduits de trains.

Le cahier des charges est le suivant :
- un truc simple et peu couteux ;
- vitesse max de l'ordre de 1m/s ;
- la mesure peut être une mesure moyenne sur une ligne droite de 2m ;
- affichage par led, afficheurs 7seg, µAmètre à cadre mobile... ;
- erreur max ~10% ;
- pas de µC.
En espérant ne rien avoir oublié...

Mon problème vient du fait qu'il faille convertir une durée en vitesse, donc inverser une tension... J'ai eu beau réfléchir pendant tout l'amphi de ce maton, je dois bien avouer que je bloque :
- je ne veux pas de multiplieur analogique (type AD633 http://www.analog.com/static/importe...eets/AD633.pdf) : c'est cher et sale ;
- j'ai essayé d'approximer la fonction t ->1/t par une exponentielle décroissante (décharge de capa) mais ça ne donne pas grand chose d'utilisable ;
- reste la possibilité d'utiliser une ROM en Look-up table contenant des valeur de la fonction inverse mais c'est pas très simple à réaliser. Et c'est sale...

Une petite idée ?
Merci d'avance.

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[invite897678a3]

Bonjour,

Je me demande s'il n'y ayrait pas quelque chose à gratter du côté des convertisseurs à double rampe (télécharger l'applet Java, au besoin).

Mais il y a toujours un souci: comment convertir un temps en tension ?

[vincent66]

Bonsoir,
Charge d'un condo à courant constant...

Vincent

[Antoane]

Bonjour, et merci pour ta réponse.

Je ne vois pas comment on pourrait utiliser un CAN double rampe ?

Mais il y a toujours un souci: comment convertir un temps en tension ?

Charge de capa (à courant constant), compteur + horloge à qq kHz...


Edit : grillé.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

Bonjour,
Typiquement le cas ou l'utilisation d'un µC à quatre sous s'impose.
Bien concevoir en électronique c'est utiliser ce qui est le plus adapté au problème!
JR

[invited3dcf66c]

Sinon tu peux toujours bricoler ça en utilisant un ADC, un peu de logique, et une mémoire pour tabuler les valeurs de 1/t.
Mais entre nous, c'est plus complexe et plus cher qu'un microcontrôleur. Alors bon.

[Tropique]

Voici comment je verrais les choses (juste pour fun, évidemment):

Le top de départ initialise un générateur "ramp and hold" (intégrateur) à zéro, et démarre la rampe;
le top d'arrêt stoppe la rampe et garde la valeur;
cette valeur sert de référence de seuil haut pour un oscillateur de type 555, ayant également des rampes linéaires.

La fréquence de sortie va donc être inversément proportionnelle au seuil haut, et il suffit de l'afficher, soit avec un vrai fréquencemètre, soit avec une pompe de charge type compte-tour à aiguille.

Normalement, tout cela devrait pouvoir être fait avec un quadruple comparateur genre 339, deux trois transistors, et une pincée de passifs. C'est plus qu'un µC, mais c'est plus fun....

[f6exb]

Bonjour,
Y'a pas moyen avec des ILS régulièrement espacés, un aimant sous un wagon, puis un convertisseur fréquence tension ?
Ou un système équivalent avec leds et photo-transistor ?

[invite1d577638]

Je vais sans doute dire une bêtise, mais utiliser un "vu mètre" avec cadran gradué avec l'échelle qui va bien (ici en m/s) ? (quitte à transformer la tension avant ?)

[Tropique]

Bonjour,
Y'a pas moyen avec des ILS régulièrement espacés, un aimant sous un wagon, puis un convertisseur fréquence tension ?
Ou un système équivalent avec leds et photo-transistor ?

Je ne pense pas qu'Antoane pose la question dans une optique de solution "force brute".....

Je vais sans doute dire une bêtise, mais utiliser un "vu mètre" avec cadran gradué avec l'échelle qui va bien (ici en m/s) ? (quitte à transformer la tension avant ?)

Excellente idée; il reste juste trouver une tension variant en 1/t à conditionner (une broutille)

[invitea3c675f3]

Un bousin que j’ai commençé (et jamais fini) dans le but de réguler la vitesse d’un moteur DC et qui pourrait s’adapter (si toutefois c’est du DC qui est fourni à la loco et qu’elle a un simple moteur DC à balais).

L’idée est de détecter les spikes que produit le moteur trois fois par tour et de les mettre en forme, comme c’est proportionnel à la vitesse, un fréquencemètre donnera une mesure instantanée de la vitesse. En plus, ça marche en marche avant comme en marche arrière.

[bobflux]

Sur un galvanomètre, on peut remplacer la graduation par ce qu'on veut, et donc lui faire "calculer" la division...

[Tropique]

Sur un galvanomètre, on peut remplacer la graduation par ce qu'on veut, et donc lui faire "calculer" la division...

Oui, mais avoir une déviation nulle pour la vitesse max, et l'aiguille qui va en butée pour les vitesses faibles n'est ni très pratique ni élégant.

Voici une implémentation possible de ce que j'ai proposé. Je ne peux malheureusement pas faire de démo de la sim: le modèle de 339 que j'ai est trop pourri, et il plante la sim.

La première partie est le "ramp and hold". Il est commandé par les tops de départ et de fin, qui sont des impulsions de 12V non critiques, de quelques ms ou dizaines de ms.
Après l'acquisition, la valeur de temps est conservée sur C1, qui est de préférence tantale ou Oscon.

La deuxième partie emploie cette tension comme seuil haut d'un oscillateur, qui sort une fréquence inversément proportionnelle au seuil. D7 permet de paralyser cette partie durant l'acquisition, pour éviter un saut brutal de la sortie durant cette période.

Enfin, il y a la pompe de charge qui alimente le galva, ici symbolisé par R19. A la louche, il devrait y avoir environ 50µA pour des impulsions séparées de 700ms.

Tout cela peut être modifié, adapté, en fonction des valeurs effectivement souhaitées, du facteur d'échelle, etc. Il y a aura probablement de toutes manières une certaine mise au point à faire, puisque ce circuit n'est pas du tout testé.

On peut également mesurer la tension sur R19 avec un millivoltmètre digital, ou afficher la fréquence de sortie.

[Antoane]

Bonjour et merci à tous pour vos réponses.

Je pense qu'on est à peu près tous d'accord pour dire que le µC est la seule solution envisageable pour un montage pro. Mais c'est l'avantage de l'amateur que de pouvoir ajouter la ligne "montages élégant sans µC" à son CdCF !

J'aime bien l'idée de la ROM, qui permet de faire la conversion t->1/t et le décodage vers 7seg (voir le sample and hold), mais c'est pas pratique à programmer sans dispositif idoine...

Merci pour ta proposition Tropique, j'y réfléchi sans regarder ton schéma pour l'instant

L'utilisation d'un vue-mètre est effectivement assez tentante : difficile de faire plus simple !

Concernant l'utilisation d'un convertisseur f->V :
- je ne vous l'ai pas dit (dsl) mais chaque train peut-être équipé d'un nombre d'aimants inconnu ;
- je pense que la convergence de la tension de sortie vers sa tension finale nécessite un "certain nombre" de coups d'horloge, qui imposent d'utiliser "un paquet" d'ILS ?

Pour éviter l'étincelage entre les roues et les rails, l'alim des moteur est bien filtré au niveau de la locomotive, je ne pense donc pas qu'on puisse, ici, mesurer ces spikes (dus à la commutation d'un enroulement à l'autre du rotor ?).
Merci encore pour vos réponses.

[f6exb]

Concernant l'utilisation d'un convertisseur f->V :
- je ne vous l'ai pas dit (dsl) mais chaque train peut-être équipé d'un nombre d'aimants inconnu ;
- je pense que la convergence de la tension de sortie vers sa tension finale nécessite un "certain nombre" de coups d'horloge, qui imposent d'utiliser "un paquet" d'ILS ?

Et une série de barres noires genre code barre sous le plancher d'un wagon, avec une lecture optique placée entre les rails ?