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Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments



  1. #1
    flyingpim

    Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments


    ------

    Bonjour,
    je prolonge un post précédent, où m'étant mal exprimé, je n'ai pas eu de réponse.
    Je souhaite réaliser un peson sur le principe du schéma joint.

    La course est de 30mm, le zéro est une butée fixe.
    La charge à mesurer varie en permanence, l'objectif du montage est de pouvoir afficher la valeur de cette charge en temps réel.

    Je souhaiterais utiliser une fourche optique lisant un ruban translucide gradué (style chariot d'imprimante).
    L'affichage serait en kg, la plage de 0 à 99, et confié à deux afficheurs led 7 segments.

    Il m'a semblé comprendre que c'était bien plus simple à mettre en oeuvre qu'un afficheur LCD ; par ailleurs, j'ai besoin de pouvoir lire cette mesure de façon évidente en environnement ensoleillé.
    Je pense que les leds sont plus lisibles que le LCD, je me trompe ?

    D'autre part, je dispose de plusieurs ressorts de dureté différentes afin d'avoir des plages de mesures différentes, mais toujours en dessous de 99 kg.

    Je cherche en vain un montage similaire sur le net...

    Par avance, merci pour vos compétences et votre aide.

    -----
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  3. #2
    tim_world

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Au niveau électronique, je verrais bien un optocoupleur ainsi qu'un pic.
    Ce ruban translucide devrait être remplacé par une sorte de réglette mais trouée pour laisser ou non passer le signal lumineux de l'optocoupleur.
    Tu pourrais compter grâce à l'µc le nombre d'impulsions que tu à reçu (donc le nombre de trous où tu est passé) et grâce à un calcul (je pense en gros ) :

    R = (Gd^4)/(8nD^3) et G = E/(2*(1+v))

    Où:
    R est la Raideur du ressort en N/mm
    G est le module de cisaillement ou module de Coulomb en N/mm² (Pour les aciers vaut 80.000 MPa)
    E est le module de Young
    ν est le coefficient de poisson (vaut 0,33 pour les aciers et est sans unité)
    n est le nombre de spires utiles (sans unité)
    d est le diamètre du fil en mm
    D est le diamètre moyen ou diamètre d'enroulement des spires en mm
    (source wiki).

    Je sais pas si c'est juste reste à vérifier si cette méthode marche !

  4. #3
    flyingpim

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Bonjour tim_world,
    Optocoupleur = fourche optique ??
    et oui, OK pour le ruban perforé.
    Pour l'étalonnage, je dispose déjà des ressorts et ne connais pas leur raideur.
    Je pensais étalonner l'appareil en lui apposant une charge de masse connue.
    Ne peut-on pas se passer de PIC ?
    A ma façon de m'exprimer, tu vois bien que mon niveau en électronique est 0 (voir en dessous) ; par contre, sur la base d'un schéma, je me sens bien capable de réaliser...
    Peux-tu me confirmer que les led, sans parler de leur consommation, sont plus lisibles qu'un afficheur LCD ?
    Par avance, merci pour ton retour.

  5. #4
    tim_world

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Pour ce système en logique, je ne sais pas. Si le pic ne te plait pas, tu peux utiliser une arduino (très simple d'utilisation) ou tu peux gérer très facilement un écran lcd (reste à voir avec la luminosité).
    Au niveau de l'étalonnage, je pensais que pas de masse = 0, donc on considère par exemple que l'optocoupleur est au niveau d'un trou.
    Puis l'on compte en rajoutant la masse le nombre de trous.
    Le seul probleme c'est la précision du systeme. Tout dépend ce que tu recherche !

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  8. #5
    PA5CAL

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Bonsoir

    Le système n'étant pas en mesure d'interpréter correctement les inévitables oscillations de la masse mobile, il faut utiliser non pas une seule, mais deux fourches optiques décalées.

    Ce décalage doit représenter, à un nombre entier près, au quart de la période du motif imprimé sur la bande. Ainsi il sera possible de compter lorsque la masse descendra, et de décompter lorsqu'elle remontera.


    Si le réglage de la balance peut se faire mécaniquement, en imprimant une bande de dimension adéquate ou en jouant sur la longueur d'un bras de levier, alors il est tout-à-fait envisageable de se passer d'un PIC. Le comptage/décomptage et l'affichage peuvent en effet être réalisés à l'aide de circuits logiques standards.


    Pour la lisibilité du résultat, les LCD sont bien meilleurs que les LED quand la luminosité ambiante est très importante (par exemple en extérieur, au soleil). Si la luminosité est très faible, les LCD nécessitent un rétro-éclairage. Sinon, les deux solutions se valent.

  9. #6
    flyingpim

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    La précision n'est pas primordiale ; Entre 1 et 2 % seraient largement suffisant.
    Le pic ne me plait pas car programme à développer et pic à programmer ; quoi qoe je puisse le faire programmer, mais développer le programme... sans aucun doute, NON.
    Etalonnage, je me suis mal exprimé : pas de masse = 0, d'accord, puis cas d'école, on charge à 20 kg avec une tare, on amène par un réglage l'affichage à 20 kg.
    Est-ce possible ?

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  11. #7
    flyingpim

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Pascal,
    merci pour ta réponse.
    Donc mieux vaut envisager un afficheur LCD.
    Ma course est figée, 30 mm ; c'est à dire qu'avec tel ressort, la plage de mesure dera de 0 à 90 kg, qu'avec tel autre, elle sera de 0 à 45 kg...
    J'ai deux types de mesures à effectuer, la première entre 35 et 80, la seconde entre 2 et 12 kg.
    Si j'arrive à réaliser ce peson, après essais des ressorts, je conserverai les 2 les plus adaptés.
    Pour le pic, je peux le faire programmer, mais suis malheureusement incapable de réaliser le programme...
    Bien sûr, il faut compter et décompter, donc comme tu le dis, deux fourches seront nécessaires ; cependant, je ne comprends pas le principe que tu exposes ; peux-tu préciser, s'il te plaît ?
    Par avance, merci

  12. #8
    flyingpim

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Pascal,
    OK, je viens de comprendre le comptage et décomptage par décalage des 2 fourches...
    Pourrais-tu m'orienter afin que je poursuive mes recherches, scéma de principe par exemple ?
    Par avance, merci

  13. #9
    PA5CAL

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Si l'on reste sur un fonctionnement numérique, le réglage électronique de la balance n'est sérieusement pas envisageable sans l'utilisation d'un microcontrôleur (sinon ce n'est pas impossible, mais cela conduirait à construire une véritable usine à gaz).

    On pourrait retransformer le fonctionnement numérique en un fonctionnement analogique, mais je crains que la précision ne se dégrade et que de toute manière cela complique beaucoup la renumérisation nécessaire pour l'affichage.

    Compte tenu de tes contraintes, il faudrait donc soit opter pour un réglage mécanique de la course des capteurs sur la bande, soit passer par la programmation d'un PIC (ou de tout autre microcontrôleur).

  14. #10
    flyingpim

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Pascal,
    merci pour ton suivi.
    OK pour le pic, ça semble logique ; peux-tu m'orienter afin que j'avance ?

  15. #11
    PA5CAL

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Si tu t'intéresses tout de même au comptage/décomptage avec des circuits standards, je t'invite à consulter par exemple les datasheets des 4029 ou des 4510. Ces circuits utilisés en compteurs/décompteurs décimaux cascadables peuvent par exemple piloter des afficheurs 7-segments au travers de circuits 4511.

    La commande de sens de comptage (U/D) peut être reliée à l'un des capteurs tandis que l'autre fait le comptage (ou le décomptage) proprement dit. C'est alors le décalage mécanique entre les deux capteurs qui garantit le fonctionnement attendu.

    Liens :
    datasheet du 4029
    datasheet du 4510
    datasheet du 4511

  16. #12
    PA5CAL

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    ... Nos messages se croisent, et j'ai chaque fois un temps de retard .

    Pour les PICs, il faudrait que tu commences par consulter les nombreuses discussions à ce sujet sur le forum. Tes choix dépendront de ton niveau technique actuel, et aussi de la disponibilité des matériels nécessaires chez ton fournisseur habituel ou de la possibilité de les acquérir par correspondance.

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  18. #13
    flyingpim

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Pascal,
    en fait, je m'intéresse à tout... avec mes petits moyens... mais les datasheet, j'y comprends rien !!!
    Je viens de finaliser un appareil mécanique conséquent, ce qui est mon domaine, et ce peson est aujourd'hui une crémaillère avec aiguille. Ce système est soumis à vibrations, et en plus est figé sur l'endroit même de la mesure.
    Je souhaiterais pouvoir fiabiliser ma mesure et aussi la déporter de plusieurs mètres vers un tableau de bord.
    L'électronique n'est pas mon fort, mais ma demande correspoid à une réelle nécessité.
    Je suis au Maroc ; je peux trouver de l'aide sur place, les compétences ne manquent pas dans ce domaine ; encore faut-il que je puisse exprimer correctement mon besoin, et le transmettre.
    Si tu pouvais me fournir un schéma de principe, ça m'aiderais beaucoup, je serais alors en mesure de sous traiter le bébé.
    En plus, ma mécanique est arrêtée en phase de test à cause de mon peson défaillant.

  19. #14
    flyingpim

    Re : Réaliser un peson avec fourche optique et affichage à led 7 segments

    Effectivement, on se croise...
    Le matériel, je peux en disposer sur Casablanca.
    Mon niveau ?? il est nul, mais je peux y faire quelque chose...
    Ca fait 2 jours que je cherche à temps quasi complet, je lis... et effectivement, je pourrais m'y mettre. Cependant, j'ai un facteur temps, je suis un peu sous pression. Le plus résonnable serait de dessiner en gros le ptojet afin que je le confie en réalisation à quelqu'un.
    Il m'a semblé comprendre que ma problématique est assez simple, mettant en oeuvre des composants courants. Oui ? non ?
    La programmation en C, je me sens d'y aller si effectivement comme je le pense, le problème n'est pas trop compliqué, mais j'ai besoin de pistes.
    J'ai collecté bon nombre de sujet, et en les compilant, j'en sortirait peut-être quelque chose, mais la majorité des sujets approchants traitent de comptage par rapport au temps ; j'ai trouvé peu d'info sur l'évaluation d'un mouvement...

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