Affichage d'une vitesse linéaire à partir d'impulsions relevées sur axe

[TechniScien]

Bonjour à toutes et tous,

M'étant tout récemment inscrit et bien qu'ayant pris soin de lire les recommandations d'usage du forum, j'espère poster ma question dans la bonne rubrique. Redirigez-moi si ce n'était pas le cas.

Dans le cadre d'une étude technique sur une machine de production qui translate sur des rails, je dois, à partir du relevé de la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement en bout de réducteur, afficher la vitesse linéaire en m/s de la machine sur écran LCD.
A noter que:
- les vibrations de la machine rendent l'installation de tous codeurs impossible, il faut travailler avec un basique couple fer plat/aimant et renvoyer les impulsions à un compteurs;
Ensuite, je ne vois pas comment procéder, sinon de "programmer" j'imagine, "quelque chose", de manière à me faire:
"(nombre d'impulsions * Circonférence de la roue d'entraînement)/base de temps en sec." et me renvoyer ça sur l'écran...mais là, c'est la grande inconnue.
Oui, vous l'avez compris, je n'ai pas beaucoup de connaissance en électronique et encore moins en programmation
Afin de me donner quelques éléments de piste à suivre, de quels renseignements auriez-vous besoin?

Un grand Merci d'avance à ceux qui auront le courage de répondre face à tant d'inconnues mais je pense que les choses pourraient déjà se débloquer si je sais vers quoi je dois m'orienter; à partir de là, je pourrai à mon tour vous redéfinir le cadre de mes compétences et faire le tri dans le monceau de questions qui me viennent à l'esprit.
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[PIXEL]

il te faut connaitre la "fonction de transfert" de ton mécanisme ...

pour faire simple , quel avancement du mobile par tour d'axe moteur.

à partir de là , c'est du soft élémentaire

maintenant , si tu n'est pas "électronicien" ça va être dur...

[TechniScien]

Bonjour Pixel,

Un tout grand merci pour ta réponse si rapide à mon post. Je t'avoue que rien que cela me soulage, parce que je patauge grave!
Non, effectivement, je ne suis pas électronicien mais j'ai quelques connaissances dans les composants (dans les grandes lignes).
Les roues d'entraînement étant de D= 450mm, le mobile a une vitesse d'avance linéaire de 1417,3 mm/tour (on peut arrondir à ce niveau de précision, mais idéalement pas au-dessus).
- Il me semble du coup, que pour fournir ce niveau de précision, je suis obligé de passer par un codeur incrémental, mais est-ce exact ? (les compte-tours de vélos pour prendre un exemple simple travaille avec une bille et un aimant - d'un autre côté, la vitesse renseignée est beaucoup moins précise je pense);
Il me faut un compteur, quelles que soient le système de relevé des impulsions.
Ca je pense pouvoir en comprendre comment le monter, du moins virtuellement.
Là où je ne vois vraiment pas comment faire, c'est ensuite les décomposer en 14173 "parts" sur une base de temps en seconde et renvoyer ça vers un afficheur (on s'en fout me diras-tu peut-être, mais ça, je sais comment ça marche et comment le monter. Cela dit, je devrais en principe afficher la vitesse sur un petit écran LCD à fixer sur la porte du tableau de commande.
Si tu as ne fusse qu'une trame de méthode à me conseiller, ce serait déjà une aide. Il y a peut-être d'autres choses dont tu aurais besoin pour pouvoir me donner un coup de pouce, le cas échéant, dis-le moi.
Merci d'avance à toi et à ceux qui se manifesterait
cordialement

[PIXEL]

quelle est ta formation ? qu'on sache à quel niveau partir

[A voir en vidéo sur Futura]

[paulfjujo]

bonjour

à partir du relevé de la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement en bout de réducteur .

Pourqoui APRES le reducteur ?
en amont tu aurais une meilleur resolution.

le mobile a une vitesse d'avance linéaire de 1417,3 mm/tour

C'est une distance developée , pas une vitesse.

Quelle est la vitesse AVANT et APRES le reducteur (sur la roue de d=450mm developpant 1*413,71mm)?
vitesse mini, vitesse maxi ?
quelle course lineaire mini et maxi ?

[TechniScien]

Re Bonjour,

Merci pour vos posts
C'est moi qui ne sais pas toujours suivre pour vous répondre par manque de temps.

@ PIXEL : "quelle est ta formation ? qu'on sache à quel niveau partir?"

Bachelier électroméca mais c'est vrai que l'électronique n'a jamais été mon fort...

@ paulfjujo : "Pourqoui APRES le réducteur ? en amont tu aurais une meilleur résolution."

En fait, le moteur tourne à vitesse constante et c'est plus exactement un moto-variateur mécanique à vis actionné par l'opérateur qui fait varier la vitesse d'avance. Actuellement, aucune information n'est retournée à l'opérateur et le réglage se fait un peu "au feeling", ce qui a parfois des conséquences fâcheuses sur la finition du produit.
Le responsable de la ligne aimerait être renseigné directement par affichage, de la vitesse d'avance suivant le réglage de la vis.

"C'est une distance developée , pas une vitesse."

Oui oui, on est bien d'accord, mais c'est vrai que les questions me viennent un peu à la pelle et comme toujours dans ces cas là, "moi je suis dedans et je me comprends" Tu as tout à fait raison.

"Quelle est la vitesse AVANT et APRES le reducteur (sur la roue de d=450mm developpant 1*413,71mm)?
vitesse mini, vitesse maxi ?
quelle course lineaire mini et maxi ?"

Comme expliqué plus haut, la vitesse des roues d'entraînement varie suivant le réglage de la vis entre 2,9 et 17 tour/min. La vitesse du moteur est quand à elle constante et de 2700tr/min je pense.
La distance de translation, si c'est bien cela que tu entends par course linéaire, est d'approximativement 140m dans sa plus grande longueur mais la machine ne va pas tout le temps à fond de ligne. L'avance de la machine est très régulièrement interrompue et relancée suivant les impératifs d'ajustement des vibreurs pour la finition du produit. Soit quand elle arrive à fond de ligne, soit plus tôt, suivant le produit fabriqué, elle retourne en marche arrière en départ de ligne.
Voilà, dite-moi si je peux encore affiner.

Bien à vous

[Positron1]

Salut,
Regarde là si le montage peut te convenir
http://www.sonelec-musique.com/electronique_realisations_comp te_tours_001b.html
@+

[paulfjujo]

bonjour

la vitesse des roues d'entraînement varie suivant le réglage de la vis entre 2,9 et 17 tour/min.

soit une vitesse lineaire maxi de 17 * 1.413 = 24.021 M /Mn ou 0.4 M/sec
est-ce judicieux un affichage en M/sec ?
en M/Mn avec 1/100 de resolution 24,02 me parait plus approprié.

une mesure de periode sur 1 tour de roue me semble adapté , vu la frequence tres faible de rotation.
le rafraichissement de mesure serait alors maximum à la vitesse mini
soit 1*60/2,9= environ 20 secondes
et à vitesse maxi 3.5 sec

si c'est redhibitoire, tu peux toujour rajouter des plots de detections supplementaire sur la circonference
avec 4 plots => < 1 sec .
La detection pouvant se faire avec 4 aimants tres rigousement disposes sur la circonference
de la roue et en face, une detecteur à effet hall genre UGNxx ou autre
exemple d'appli ici : compteur de velo

[TechniScien]

Merci pour le lien Positron1 !

http://www.sonelec-musique.com/elect...lisations_comp te_tours_001b.html

Même si dans mon cas, il s'agisse d'un moteur électrique, effectivement, c'est d'un compte-tour que j'ai besoin en tout premier lieu.
La vitesse de rotation de mon axe étant très faible (2,9 - 17 tours/minute), comment relever un nombre d'impulsions suffisamment rapidement pour avoir un relevé de vitesse continu (hors temps de calcul bien entendu) ? Il me semble qu'il faille dès lors travailler avec un codeur qui va plutôt relever les amplitudes de rotation suivant son degré de précision.

Pour la méthode de calcul dont on parle dans le lien:
Je ne sais pas comment programmer une formule qui me permettrait de calculer la vitesse algébriquement.

Admettons un pas de 1° (à déterminer suivant la précision voulue)
Une impulsion représenterait donc une longueur développée (une avance de la machine) de 1413;7/360 ~ 3,927mm

La vitesse minimale (2,9 tours/min), serait ~ 4,100 m/min et la vitesse max (17 tours/min) serait ~ 24,033 m/min.
Comment programmer le calcul des vitesses intermédiaires?

Soit "x" la valeur développée d'un pas (3,927mm) - je donne "x" pour pouvoir adapter par après suivant la résolution choisie -
et "n" le nombre de tours/min, sachant que celui-ci va varier suivant le réglage manuel de la vis du moto-vaiateur.

la vitesse [m/min]= x/1000 * 360 * n

Mathématiquement, la vitesse se traduirait par a*t²/2 + V[initiale]*t + Distance[initiale], mais ici, je suis bloqué.

Comment faire correspondre le nombre d'impulsions à la base de temps? Et qu'est-ce qui va donner la base de temps à mon montage?

J'ai déjà monté une horloge binaire par le passé mais la base temps était fournie par un générateur d'impulsion.

Merci à toi si tu as une idée et aux autres dont les idées sont également très bienvenues bien entendu.

[TechniScien]

Bonjour paulfjujo

Merci pour ta réponse!

Je viens de voir ton post, j'en ai envoyé un entretemps en réponse à Positron1

Oui, tu as raison, je m'en suis rendu compte, pour l'expression de la vitesse, à vitesse mini, on est à du 6,83E-2 m/sec, ça n'a pas beaucoup de sens pour l'opérateur.
Quand tu dis "le rafraichissement de mesure serait alors maximum à la vitesse mini" :

Tu peux m'expliquer? Moi je pensais au contraire que plus la vitesse était élevée, plus la
quantité d'information (le nbre d'impulsions) l'était et donc plus le taux de rafraîchissement l'était (mais peut-être que je n'interprète pas bien ce qu'est taux de rafraîchissement).

Compte tenu des fortes vibrations, je devrais pouvoir éloigner mon aimant d'au moins 3cm, ce qui est impossible, je pense donc plutôt partir sur un détecteur photo-sensible et apposer des réflecteurs sur la circonférence de l'arbre (je n'ai pas encore d'idée sur comment les fixer, mais ça, c'est vraiment un détail face au reste)
Comme tu l'auras peut-être déjà lu, la grosse galère pour moi, c'est outre le montage électronique qui le fera, la programmation d'un lien entre base de temps et mes impulsions récoltées par le compteur (montage que je pourrais faire lui)

Merci d'avance pour ton explication

[TechniScien]

Re,

Je viens de visiter très rapidement ton lien,
Merci, ça m'ouvre des portes!
Juste que je dois prendre un peu de temps pour décortiquer ça, tout le vocabulaire, c'est du chinois pour moi - je sais, c'est désolant de recevoir de l'info et pédaler; c'est bien choisi vu l'appli

[Positron1]

Re,
en voilà de tout fait !!!!
http://www.pce-france.fr/fiches-mesureurs/tachymetre-compteur-pax-i.htm

[TechniScien]

Ne parvenant pas à modifier cela dans mon post original,
vous l'aurez remarqué : "Mathématiquement, la vitesse se traduirait par a*t²/2 + V[initiale]*t + Distance[initiale],..." est totalement faux évidemment, c'est l'expression de la distance parcourue ou du déplacement. La Vitesse étant la dérivée, par rapport au temps, du déplacement,
son expression serait a*t + V[initiale]
Sorry pour cette grossière erreur

@ paulfjujo:
Malheureusement, paulfjujo (dans ma bulle, je n'avais même pas fait le rapprochement avec ton pseudo, vraiment excuse-moi),
le lien vers ton appli, bien qu'il m'ait donné certaines idées vers quoi m'orienter pour relever les impulsions, est pour moi inexploitable en l'état
tant le vocabulaire est incompréhensible.

j'ai ISIS, je vais essayer de reproduire ton schéma, mais pour ce qui est de la programmation, là, je suis complètement largué, même avec les explications fournies.
Je vais toujours m'atteler au schéma.
Grand Merci de toute façon

[TechniScien]

Merci Positron1!
C'est bien sympa, mais le but premier est de faire l'étude du projet, donc d'essayer de réaliser un montage pouvant remplir le cahier des charges du responsable de production.
Cela dit, cette étude est évolutive et il y a encore toute la partie programmation siemens pour les séquences de démarrage de tous les dispositifs. donc, me rendant compte que je risque de bien morfler côté électronique, je le garde bien en mémoire mais je vais malgré tout encore un peu voir côté du compteur vélo de paulfjujo...là, par contre, je pense que quelques explications seront incontournables.

J'aimerais au moins comprendre comment exploiter mes impulsions en sortie d'arbre pour en obtenir une vitesse linéaire.
S'il s'agissait juste de compter des impulsions et de les afficher sur un afficheur 7 segments, je pourrais me démerder, mais c'est la programmation de la conversion du comptage de tour en vitesse linéaire et les variation de fréquence liées au déplacement varié de la machine qui me pose problème.

Merci pour le lien Positron1!

[Positron1]

Re,
Dans un compteur du type Sonelec, il n'y a pas de programmation, un simple potentiomètre agissant sur la fréquence de l' horloge ou sur la durée de comptage suffit pour accorder ce que tu veux mesurer.
Le principe: un compteur compte le battement de l'horloge pendant une période donnée, affichage du résultat, mémoire, remise à zéro du compteur, et répétita

[paulfjujo]

Quand tu dis "le rafraichissement de mesure serait alors maximum à la vitesse mini" :

tu as parfaitement raison, mais ma phrase tronquée apres "mini" porte à confusion et de plus,
est mal dite

le rafraichissement de mesure serait alors AU maximum 1*60/2,9= environ 20 secondes à la vitesse mini


et à vitesse maxi 3.5 sec <= ce qui confirme que le rafraichissement est plus rapide à grande vitesse

rafraichissement = intervalle de reactulaisation de la mesure calculée (et affichee ensuite)

[TechniScien]

Bonjour,


Oui, Positron1, j'avais bien vu les compteurs sur sonelec. celui-ci:
http://www.sonelec-musique.com/elect...pteur_004.html conviendrait d'ailleurs bien. Ce montage ne pose pas de problème mais je n'ai en fait besoin que du comptage (pas de l'affichage).
Le compteur, c'est ok, mais c'est ensuite que ça se gâte: conversion des tours en distance développée et enfin seulement affichage de celle-ci en m/min.


Ok @paulfjujo, merci pour ton explication, donc, ça au moins, j'avais compris.
C'est dommage pour ton lien, parce que c'est, avec certaine adaptations, ce dont j'aurais eu besoin, mais là, c'est inabordable pour moi. Puisque dans mon cas, je n'ai besoin que de l'affichage de la vitesse en m/min, pour pouvoir faire des modifications, il faudrait déjà que je maîtrise l'ensemble de ton montage d'origine. Avec un montage TTL ou CMOS, je me démerde, mais avec des PIC, je ne maîtrise pas suffisamment la progra pour me lancer dans cette voie et puis, j'avoue humblement que tout ce vocabulaire m'est étranger .

Si toi ou quelqu'un a une alternative, n'hésitez pas à m'en faire part, elle est peut-être même évidente, mais je dois gérer pas mal de choses à la fois (programmation sur siemens des séquences de démarrage et sécurités, mais là au moins, je gère) et je reste buté à cette impasse.

Merci d'avance

[Positron1]

Salut,
Une photo du monstre nous serait utile !!!!!
Ce n'est pas un compteur qu'il te faut mais un décompteur
Sur l'engrenage une série de capteurs qui enverront les impulsion de remise à zéro et l'affichage de l'état du décompteur
Une horloge réglable pour accorder le système qui te donne le temps donc la distance parcourue
Système à l'arrêt l'affichage sera à 0000
Vitesse maxi 900 par exemple représentant 900 m/mn
Demi vitesse 450 le décompteur aura eu le double de temps pour compter
Quart de la vitesse 225 ......
Il suffit de faire les calculs: vitesse linéaire, nombre de capteurs , distance parcourue , etc....

[TechniScien]

Bonjour,

Pas eu beaucoup le temps ces 2 derniers jours.
Voilà à la demande de Positron1, qques plans de la machine et une photo arrière du moto variateur, le boîtier étant inaccessible à moins de démonter le cache, elle n'est pas très parlante, c'est pourquoi j'ai ajouté qques schémas. Le fichier est au format PDF, j'espère que cela ne posera pas de problème pour l'ouvrir, mais en jpeg, je devais fractionner le post; prise de tête. Les légendes sont en néerlandais, mais pour des mesures et D d'axes, ça ne change rien; si demandé, je traduirai.

Positron1, sur l'engrenage même, il est impossible de fixer quoi que ce soit vu l'emplacement du boîtier.
Mais si j'ai bien compris ton idée, tu penserais faire correspondre les dents ou une subdivisions du total, à la vitesse correspondante (préalablement calculée, mais ça, c'est simple puisqu'on connaît les 2 vitesses extrêmes et le nombre de tr/min leur correspondant), et tu afficherais directement la vitesse correspondant à la position de la vis du moto variateur et donc de son rapport?
En résumé, à un comptage de dents/unité de temps correspondrait une valeur binaire, renvoyée sur un afficheur 7 segments par exemple, correspondant elle à la vitesse linéaire en m/min.
Si c'est bien cela, c'est une super idée, même si je ne sais pas encore vraiment comment la concrétiser matériellement.
Quand tu repasses, si tu peux me confirmer qu'on s'est bien compris, ce serait sympa, en attendant, je creuse, je creuse la faisabilité.
En tout cas merci. On y arrive à petit pas...de vis (... trop c..., je sais! )

Pièce jointe supprimée

[JPL]

Les images doivent être postées dans un format graphique (gif, png, jpg). Merci.

[TechniScien]

Voilà, j'espère que ça passera,

[Positron1]

Salut,
Tu as très bien compris le système

[Positron1]

Re,
Un schéma tiré de la revue électronique Pratique , il s'agit là de déterminer la vitesse d'un train électrique (jouet) cela peut très bien s'appliquer à ce que tu recherches. un peu simple mais déjà !!!!!
Pièce jointe 292240
Pièce jointe 292241
Plus si tu es intéressé
@+

[Antoane]

Bonsoir,

Positron1, ta copie d'article parue dans Electronique pratique est sous copyright, on ne peut pas la valider.

Bonne journée.

[Positron1]

Salut,
Ah oui !!!! mille excuses

[TechniScien]

Salut Positron1,

Merci pour ton post!
Oui, ça m'aurait intéressé, si tu sais comment il faut faire pour ne fusse que visionner ton lien, je veux bien.
A+

[Positron1]

Salut,
Pour visionner les 9 images envoyées en MP, tu dois installer imageshack
https://imageshack.com/my/images
@+

[TechniScien]

Bonjour,

Je n'ai vraiment plus eu le temps de me reloguer ces 2 dernières semaines, mais je ne voulais pas manquer de remercier tous ceux qui m'ont apporter un (grand) coup de pouce dans mes recherches! Finalement, la partie progra API est suffisamment copieuse et pour la mesure de vitesse, j'ai opté pour un tachymètre tout intégré mais le mode de comptage sur les dents d'engrenage en sortie du vario a lui été retenu.
Un grand merci Positron1 pour ton aide et le temps que tu y a consacré! Cela m'étonnerait vu mes piètres connaissances en électronique, mais si je peux à l'occase te rendre la pareille, ce sera avec plaisir.

A+