Téléguidage radiocommandé

[Geb]

Bonsoir à tous,

Je suis passionné d'histoire des techniques et je me suis intéressé sur l'application des ondes radios récemment. Ma question concerne plus spécifiquement les dispositifs de radioguidage (pour les horloges, dans l'aéromodélisme, le modélisme naval...). J'ai donc retrouvé un vieux papier sur lequel j'avais résumé un passage d'une encyclopédie spécialisée dont je ne parviens plus à me rappeler le nom.

Détail d’une opération de radioguidage (ici, infléchir la trajectoire d’un bateau de modélisme vers la droite) :

1. L’opérateur appuie sur un bouton pressoir situé sur son boîtier de commande.
2. Le bouton met en marche l’émetteur, qui diffuse un signal par modulation d’une onde radio.
3. L’onde est recueillie par l’antenne de la maquette et le signal est traduit en un courant électrique.
4. Amplifier, le courant alimente le moteur d’asservissement auquel il est destiné (dans ce cas, le moteur électrique d’une petite roue dentée, qui fait pivoter le gouvernail vers la droite).

Afin d’éviter à l’opérateur les difficultés d’un pilotage trop sensible, nombre de moteurs d’asservissement opèrent par paliers grossiers. Ainsi les gouvernails de bateaux n’offrent souvent que trois positions au choix (droite, centre, gauche).

Mes questions sont :

1. Quels sont les composants d'un boîtier de commande et d'une maquette ?
2. Quand tous ces composants (émetteur, modulateur, récepteur, antenne, moteur électrique...) ont-ils été inventé ?
3. Comment ont-ils évolué (principes de fonctionnement, électronique...) ?
4. A quoi ressemblent-ils concrètement (photos, schémas...) ?

En d'autres mots, j'aimerais savoir comment tout ce bazar s'articule.


Merci d'avance pour votre aide
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le site de référence sur l'Art,

http://home.nordnet.fr/fthobois/


avec toutes les explications et rappels historiques :

http://home.nordnet.fr/fthobois/theorieRC.htm

il ne remonte pas jusqu'aux "lames vibrantes" toutefois

[Geb]

Bonsoir,

il ne remonte pas jusqu'aux "lames vibrantes" toutefois

Dommage. Mais j'ai déjà fort à faire avec ce site internet. L'information est très dense et de première qualité qui plus est. Merci beaucoup PIXEL.

Quand tu parles de "lames vibrantes", tu fais sans doute allusion aux systèmes de radiocommande multivoies à filtrage mécanique. Je m'exprime sans doute mal, je vais essayer d'exprimer simplement tout ce que j'ai appris sur le sujet (bien peu de choses) :

Lorsque plusieurs signaux sont modulés sur une même onde radio, chaque signal étant destiné à un moteur différent (et non pas un seul, cf le gouvernail ci-dessus), on parle de radiocommande "multivoies".

Dans les systèmes multivoies, les signaux enchevêtrés sont filtrés par le récepteur, chaque commande étant transmise au moteur concerné.

Autrefois, ce filtrage des fréquences s’opérait mécaniquement :

Les ondes étaient émises le long d’une batterie d’électroaimants, chacun se trouvant associé à une languette d’acier de longueur différente. Ainsi, la fréquence du signal ne faisait vibrer que la languette d’acier de la bonne longueur, sa vibration lui faisant toucher un aimant et générer le courant à destination du servomoteur associé.

Si quelqu'un a des informations complémentaires sur ce filtrage mécanique (précisions, photos, schémas...), je serai heureux d'en être informé.


Merci encore PIXEL !

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il faudrait que tu fouilles de vieilles collections du "Haut Parleur" ou du "MRA"

[A voir en vidéo sur Futura]

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Les ondes étaient émises le long d’une batterie d’électroaimants, chacun se trouvant associé à une languette d’acier de longueur différente. Ainsi, la fréquence du signal ne faisait vibrer que la languette d’acier de la bonne longueur, sa vibration lui faisant toucher un aimant et générer le courant à destination du servomoteur associé.

C'est bien plus simple : on détectait la surtension aux bornes de la bobine (par une simple diode) puisque le tout forme un circuit résonnant électro-mécanique.

[Geb]

Bonsoir Pixel,

il faudrait que tu fouilles de vieilles collections du "Haut Parleur" ou du "MRA"

Pour la collection Haut-Parleur je vois très bien. Par contre lorsque tu parles du "MRA", cela m'évoque plutôt le Musée Royal de l'Armée à Bruxelles

Pourrais-tu être plus explicite ?


Merci d'avance

[PIXEL]

Modéle Reduit d'Avions.....

http://www.mra-magazine.com/

dont papy Thobois parle sur son site sus-cité.

[Geb]

Bonsoir PIXEL,

Le site internet de ce Monsieur Thobois est tout à fait passionnant. Cependant, n’étant ni un physicien, ni un électricien, ni un technicien en électronique, j’ai quelques difficultés à appréhender tous ces schémas. Passons...

On peut lire dans la partie sur les servomécanismes :

"Le servomoteur tire son énergie mécanique d'un moteur électrique à aimant permanent. Le rotor bobiné est alimenté par un collecteur tournant. Des balais fixes touchant ce collecteur permettent l'arrivée du courant. Dans un tel moteur le sens de rotation dépend du sens de branchement de la source de courant continu ... Le mouvement du moteur est transmis par un train d'engrenages démultiplicateurs vers la pièce mobile."

J'aimerais savoir si vous auriez des informations complémentaires sur le fonctionnement des moteurs électriques à aimant permanent utilisant le courant continu.

Toutefois, comme c’est surtout la partie historique qui m’intéresse, j’ai complété celle-ci par d’autres informations glanées ici et là (magazines de vulgarisation, encyclopédie en ligne Wikipédia, ouvrages spécialisés…)

J’ai appris par exemple, dans la partie consacrée à l’oscillateur que le problème du glissement de fréquence, préjudiciable aux dispositifs de radiocommande, ne fut résolu qu’avec l’oscillateur haute fréquence stabilisé par quartz.

Sur Wikipédia, je relève que cet oscillateur électronique fut mit au point en 1918 par l’ingénieur américain Walter Guyton Cady (1874-1974).

C’est exactement ce genre d’informations que je recherche. C'est-à-dire, ces défis techniques ou théoriques, qui nécessitent une évolution technologique qui rend, en définitive, la téléguidage radio possible.

Dans un ouvrage de vulgarisation (encyclopédie Notre Monde), je lis ceci :

"Dans l’émetteur d’un poste de radiocommande, les manches de contrôle génèrent des modulations qui sont superposées à la fréquence radio porteuse. Une horloge contrôle le flot d’informations."

Que sont exactement ces manches de contrôle ? Et qu’est-ce qu’une horloge vient faire là ?

Pour aller plus loin, et avec les nouvelles informations dont je dispose (même si je ne les comprends pas toutes), j’ai essayé de mieux décrire les étapes d’une opération de radiocommande :

Emetteur de radiocommande (boîtier de commande) :

- horloge de synchronisation
- signal de contrôle vers encodeur
- on utilise un modulateur pour transformés les informations logiques en signaux électriques basse fréquence
- Les signaux sont superposés à une onde haute fréquence
- On envoie les signaux dans une antenne qui les transforme en ondes radioélectriques
-onde radio

Récepteur de radiocommande (maquette) :

- onde radio
- l’onde porteuse est captée à l’aide d’une antenne
- traitement par un décodeur de l’information logique qu’elle contient
- amplificateur et servomoteur vers pièce mobile


Merci d'avance à tous les membres qui pourraient m'apporter leur aide

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les réponses à toutes tes questions se trouvent dans les traités d'électronique et de radio... dont la radiocommande n'est qu'une des applications.

exemple en 10 secondes de gogol pour le moteur électrique :

http://www.walter-fendt.de/ph14f/electricmotor_f.htm

[Geb]

Merci pour le lien PIXEL,

Justement avant de lancer cette discussion, je m'étais évidemment documenté sur la radio et l'électronique.

Voici une petite ligne du temps faite par mes soins avant l'ouverture de cette discussion :

- loi sur les oscillateurs électriques (William Thomson, 1853)
- équations de l’électromagnétisme (James Clerk Maxwell, 1865)
- première liaison par ondes radios entre un émetteur et un récepteur (Heinrich Hertz, 1886)
- résonance haute fréquence, syntonie (Oliver Lodge, 1889)
radioconducteur à limaille (Edouard Branly, 1890)
- brevet pour le couplage : l’accord des 4 circuits de résonnance, 2 pour l’émetteur et 2 pour le récepteur (Nikola Tesla, 1892)
- brevet pour le circuit antenne-terre (Nikola Tesla, 1893)
- confection de la première antenne en reliant le cohéreur de Branly à un fil conducteur (Alexandre Popov, 1895)
- brevet pour l’utilisation de la résonance (Oliver Lodge, 1897)
- brevet sur la syntonie (Oliver Lodge, 1897)
- brevet sur l’accord du circuit d’antenne de l’émetteur et du récepteur au moyen d’une bobine réglable (Oliver Lodge, 1897)
- brevet sur le couplage inductif de l’antenne au récepteur (Oliver Lodge, 1898)
- amélioration du récepteur par couplage par transformateur, de l’antenne au circuit du cohéreur (Guglielmo Marconi, 1898)
- apparition de la syntonisation (à partir de l’idée d’Oliver Lodge, 1900)
- brevet sur le détecteur magnétique (Guglielmo Marconi, 1903)
- détecteur électrolytique (Gustave Ferrié, 1903)
- brevet sur la diode à deux électrodes (John Ambrose Fleming, 1904)
- triode (audion à l’époque) à la base de l’amplification (Lee de Forest, 1906)

D'après moi, on aurait théoriquement un circuit de radiocommande complet si on y ajoute ces trois composants :

- un accumulateur électrique miniaturisé (?),
- moteur électrique CC à aimant permanent (?),
- oscillateur haute fréquence stabilisé par quartz (Candy, brevet 1923).

Mais est-ce bien le cas ? A-t-on là tous les composants d'une RC ?


Cordialement

[PIXEL]

là j'ai du mal à suivre ta démarche...

l'histoire des technologies est un sujet (passionnant) , les applications une autre...

on emploie plus de cohéreur depuis 1913 (en gros) et les lampes (audion ) ont disparu des radiocommandes au début des 60's.

[Geb]

Bonsoir PIXEL,

Avant de m'intéresser de près aux applications des ondes radios, je pensais intuitivement que "l'invention" du premier dispositif de radioguidage avait été quasi contemporain de la première communications radio (Marconi, 1896).

Maintenant que je sais que j'avais tord (M. Thobois parle de 1936), cela me paraît évident aujourd'hui, comme j'en sais un peu plus sur le sujet désormais.

J'ai bien conscience que cela n'a sans doute jamais été fait avec ces composants archaïques (cohéreur, tube à vide...), mais je cherche à les utiliser parce que je voudrais savoir quand le radioguidage était techniquement possible.

Comme le site de ce Monsieur Thobois ne parle que des avions (qui ont des contraintes bien plus exigeantes liées à leur capacité de voler), je pensais plutôt à des bateaux radiocommandés.


Cordialement

[PIXEL]

j'avais lu , en son temps , des premiers essais de torpilles filoguidées , et d'avions missiles sans pilotes dans ces années aussi... les militaires se sont intéressés très tôt à ces développements !

détrompe-toi , le tube à vide, dans ses versions miniatures, fut utilisé en radio-commande de maquettes jusqu'à ce que le prix des transistors devienne abordable.

en gros on peut dire que la radio-commande est devenue possible quand la radio était fiable et maitrisée , soit au début des années 30.

[Geb]

A propos du tube à vide,

Je sais qu'il est considéré comme l'ancêtre du transistor, et la date de son invention (1904), comme celle de la naissance de l'électronique.

J'ai appris qu'il remplaça avantageusement le cohéreur de Branly, le détecteur magnétique de Marconi, ou encore le détecteur électrolytique de Ferrié.

Comme le transistor est utilisé dans un nombre inombrable d'applications... Quels étaient les autres rôles des tube à vide dans les premiers dispositifs de radioguidage ? Plusieurs hypothèses pour ma part (à vérifier) :

Les fonctions logiques (une sorte de calculateur analogique) pour :

- l'encodeur ?
- le modulateur ?
- le décodeur ?


Cordialement

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le tube triode et ses évolutions etaient l'élément amplifiateur avant l'arrivée des transistors.

donc tout quadripole ACTIF utilisait un tube à vide.


cours de bases plutot bien fait :

http://www.bonavolta.ch/hobby/fr/audio/t_bas.htm

[Geb]

Bonjour PIXEL,

Avant d'aborder le tube électronique, technologie plus évoluée dont les pionniers de la radio, tel Marconi, ne disposait pas, je voudrais essayer de comprendre, comme tu me l'as suggéré, le fonctionnement de la transmission radio.

Au niveau des récepteurs, j'ai trouvé un site internet qui propose dans un pdf daté de 2002, la réalisation d'un poste à galène.

Soit dit en passant, la galène est un minéral très commun dans les stations hydrothermales. Pour ceux qui, comme moi au début, ne savent pas de quoi il s'agit, c'est un composé semi-conducteur de sulfure de plomb(II) (de formule PbS).

On y fait une liste exhaustive des composants () :

- bobine d’accord (de type bobine de Tesla, en tout cas ça y ressemble),
- condensateur variable d’accord
– détecteur à galène et support de galène
- bouton de réglage des stations
- petit condensateur fixe
- une antenne
- une prise de terre

En ce qui concerne le condensateur variable, j'ai essayé de comprendre comment Oliver Lodge avait réussit à construire le premier du genre, pour l'appliquer à la syntonisation. J'ai trouvé un autre site internet, qui affirme que :

le condensateur variable trouve sa principale utilité dans les circuits oscillants (oscillateur, amplificateur, boite d'accord...)

Il me semble que tous ces rôles étaient ceux remplis par le tube à vide, dont on a déjà parlé plus haut... Est-ce vraiment le cas ?


Cordialement,

[PIXEL]

pas du tout , un tube est un amplificateur : élément actif et un condo est un élément passif......

tes questions étant très basiques (nous avons tous débuté un jour) je crois qu'il serait bon que tu prennes les choses par le commencement !

quelques lectures fortement recommandées :

initiation à la radio :

http://pagesperso-orange.fr/f6crp/elec/index.htm

pour l'histoire de la radio à tubes, l'irremplassable, inoxydable et génial :

http://www.amazon.fr/Radio-Mais-simp.../dp/210004107X


pour une initiation à l'électronique moderne :

http://www.elektor.fr/products/books...-1.12521.lynkx


pour apprendre à bidouiller la radio :

http://www.dunod.com/livre-dunod-978...ere-radio.html


voila de quoi t'occuper et bidouiller un moment !

[Geb]

Bonsoir PIXEL,

Je vais d'abord tâcher de lire (et de relire), les sites internet que tu m'as fourni en lien avant d'aller plus loin.

Par contre, pour plus tard (voire même beaucoup plus tard), je suis parvenu à me procurer un récepteur AM 27 MHz (je ne sais pas de quand il date, mais il est vieux) ainsi que le condensateur variable (qui s'est détaché).

J'ai reconnu (grâce à des images de composants trouvées sur internet), un potentiomètre rotatif, des condensateurs cylindriques, des résistances, un fusible, et d'autres composants que je n'ai pas encore réussi à identifier....

Il me reste à trouver le haut parleur adéquat... mais avant d'aller plus loin, je retourne à mes lectures.


Cordialement