fil TRES résistif

[sebdanslespace]

Bonjour à tous

je ai besoin de faire un capteur de niveau d eau (salé) dynamique (50 mesures par secondes) (j ai besoin de mesurer les vagues depuis un bateau qui avance sur une perche relativement fine (peu de trainée))

j avais pour idée d utiliser la variation de resistance d un fil qui pendrait plus ou moins dans l eau plus ou moins salé.
pour que cela soit possible, il faudrait que sa resistivité soit plus importante que celle de l'eau salée

quelqu un aurait il une idée? dans les tables de résistivités, il y a soit les métaux tres peu résistif, soit des matériaux beaucoup trop résistif. existe t il des matériaux intermédiaires?

ps et je ne peux pas prendre un fil extrèmement fin car il risquerait d etre arraché trop facilement .
peut être que la solution de dernier recours serait de souder des résistances les unes derrières les autres pour obtenir la resistance souhaité sur un "fil" d un mètre environ, mais bon, ce n est quand même pas l idéal pour moi

merci de vos aides

Sébastien Francois
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[f6bes]

Bonjour à tous

je ai besoin de faire un capteur de niveau d eau (salé) dynamique (50 mesures par secondes) (j ai besoin de mesurer les vagues depuis un bateau qui avance sur une perche relativement fine (peu de trainée))

j avais pour idée d utiliser la variation de resistance d un fil qui pendrait plus ou moins dans l eau plus ou moins salé.
pour que cela soit possible, il faudrait que sa resistivité soit plus importante que celle de l'eau salée

quelqu un aurait il une idée? dans les tables de résistivités, il y a soit les métaux tres peu résistif, soit des matériaux beaucoup trop résistif. existe t il des matériaux intermédiaires?

ps et je ne peux pas prendre un fil extrèmement fin car il risquerait d etre arraché trop facilement .
peut être que la solution de dernier recours serait de souder des résistances les unes derrières les autres pour obtenir la resistance souhaité sur un "fil" d un mètre environ, mais bon, ce n est quand même pas l idéal pour moi

merci de vos aides

Sébastien Francois

Bsr à toi,
Suppose que tu mettes qq chose d'hyper résistif (un manche en bois!!) mais en contact avec de l'eau salée.
D'aprés toi si tu envoies un courant dans ton fil le courant va choisir ce qui est le PLUS résistif
OU
l'eau salée qui conduit NETTEMENT mieux !

L'électricité n'aime pas etre contrariée ,elle passe de PREFERENCE par là ou c'est le plus facile !

A+

[PIXEL]

mouaif ,

moi je verrais ça avec un capteur laser...

[sebdanslespace]

C est bien ca justement l'idée.

l eau salé va "court circuiter" le bas de mon fil et l'augmentation du niveau de l eau va faire réduire la résistance du fil.

mais si j ai un fil tres peu résistif, la variation du niveau de l eau ne va rien changer.
si j ai un manche trop resistif (manche en bois) je ne vais rien mesurer du tout.

il faudrait un materiel entre les deux.

pour le laser, j ai peur que ce soit sensible à l écume...
néanmoins, si tu as des liens de ce genre de capteurs, ca m'instruira quand même

Sébastien

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Si c'est pour une application autre que "bidouille", les encres utilisées pour la sérigraphie des résistances en couche épaisse couvrent toute la gamme des conductivités, depuis les métaux jusqu'aux (presque) isolants.

Sinon, une méthode pour augmenter la résistivité linéique apparente d'un fil est de l'enrouler plus ou moins serré sur un support isolant. Mais en présence d'eau salée, je ne le sens pas trop (aucune mesure par conductimétrie d'ailleurs).

[fabang]

Les détecteurs de présence d'eau qui fonctionnent sur le principe de deux électrodes immergées nécessitent quelques précautions:
Le courant utilisé doit être alternatif et sans aucune composante continue et l'électrode doit être inoxydable.
Dans ton analyse, n'oublie pas le seconde électrode qui doit être caractérisée (Valeur, stabilité dans le temps)
Le temps de réponse n'est pas immédiat, le mouillage de la surface prend du temps, et il faut plus d'une seconde pour stabiliser la mesure.
de même quand l'eau se retire, la surface ne sèche pas immédiatement et la pellicule humide en surface de l'électrode reste conductrice.
A moins de variation très lente, le système n'a aucune chance de fonctionner.

[sebdanslespace]

Non, ce n est pas pour de la bidouille. enfin, c est un projet semi pro je dirais.
ces encres m intéressent beaucoup. Sauriez vous ou trouver cela, ou en tout cas de l information la dessus?
est ce envisageable sur des grandes longueurs? 1 m de long environ.

pour le fil entouré, les gouttelettes risquent de fausser beaucoup les mesures (beaucoup moins si l on a un fil ou une surface lisse)

merci et bonne soirée

Sébastien

[mgduc]

pourquoi ne pas utiliser une corde avec un poid et se fier a son déroulement avec un encodeur?

[Tropique]

Non, ce n est pas pour de la bidouille. enfin, c est un projet semi pro je dirais.
ces encres m intéressent beaucoup. Sauriez vous ou trouver cela, ou en tout cas de l information la dessus?
est ce envisageable sur des grandes longueurs? 1 m de long environ.

On trouve facilement des infos sur le net:
http://www.methode.com/sensors-and-s...tive-inks.html

Il y a deux grands groupes: celle qui utilisent un émail comme liant, et qui sont destinées à une application sur surface réfractaire comme cet exemple:
http://www2.dupont.com/MCM/en_US/ass...dinfo/7200.pdf
Dont l'avantage est une bonne durabilité, stabilité, résistance à l'abrasion.

Et celles qui emploient un polymères commes liant, qui peuvent éventuellement être cuites aussi, mais à T° beaucoup plus basse:
http://www.henkel-ap.com/ase/content...nks_LO_REV.pdf

Elles sont plus simples à mettre en oeuvre, mais point de vue absorption d'eau et d'ions contenus dans l'eau de mer, résistance mécanique, etc, elles sont certainement plus vulnérables.
Un exemple typique de ces produits est la piste des potentiomètres carbone, imprimée sur un stratifié phénolique.


Mais comme je l'ai dit, je ne ferais pas trop confiance à une mesure par conductimétrie en milieu marin.

Il reste malgré tout d'autres possibilités, en utilisant du fil résistif: en faisant une mesure multipoints, il doit être possible de déduire par calcul la résistance (faible) du fil devant celle (+ grande) de l'eau.
Dans le même ordre d'idées, on peut inverser le problème: appliquer une tension de référence à toute la longueur du fil, et mesurer la tension entre l'extrémité basse et l'eau de mer: on récupèrera une tension égale à la moitié du niveau.

[sebdanslespace]

merci Tropique pour ces infos. c a a l air bien adapté ces encres.
pour la mesure multipoint, je vais reremplir ma baignoire d eau salée pour faire quelques essais, c est peut être aussi une solution.

pour la corde et le poids, pour 50 mesures par secondes, ça ne me parait pas vraiment réaliste. la trainée due a l avancement et l inertie vont complètement perturber les mesures.

merci et je vous tiens au courant de mes essais

Sébastien

[Tropique]

merci Tropique pour ces infos. c a a l air bien adapté ces encres.

Oui, sur une page web, ça a l'air très bien. Par contre, je ne sais pas trop à quoi ça ressemblera après un an ou deux dans l'eau de mer, quand les algues et les bernacles auront fait de leur mieux pour les coloniser. Faut essayer....

[r4ph]

Je me demande si cette excellente solution, proposée ailleurs sur le forum par le non moins excellent Tropique ne serait pas une option intéressante? :

http://forums.futura-sciences.com/pr...iverselle.html

[sebdanslespace]

Merci de l'aide.

le système est pour un petit bateau pour tester différents systèmes de stabilisation. c est un bateau que je sortirai de l eau après chaque navigation. donc, je n ai pas besoin de quelquechose de résistant sur du long terme, mais bon, il faut bien sur que le système soit durable si l on en prend soin.

je vais aussi aller voir l article sur "jauge de niveau universelle"

bonne soirée à tous

Sébastien

[Tropique]

Je me demande si cette excellente solution, proposée ailleurs sur le forum par le non moins excellent Tropique ne serait pas une option intéressante?

Merci de cette appréciation
Je n'ai pas proposé cette option, parce que les "détails pratiques" ne conviennent pas: le principe d'une mesure capacitive est beaucoup plus robuste et fiable que la conductimétrie, mais ce projet est destiné à un usage stationnaire, où les variations de niveau sont raisonnablement lentes.
Tel quel, le circuit doit permettre au plus quelques mesures par seconde, il n'a pas du tout été optimisé pour la vitesse, et il aura décroché bien avant 50Hz.
Il faudrait augmenter la fréquence de base, et utiliser des filtres actifs optimisés derrière le redresseur synchrone. On pourrait alors aller aussi vite qu'on veut, mais évidemment il faudrait une refonte totale du circuit: il a été conçu dans une optique minimaliste point de vue coût et complexité, et n'est pas "upgradable" simplement.

[fabang]

50 mesures par secondes me parait pas réaliste. L'interface entre l'eau et un conducteur n'est pas immédiatement conducteur, il y a un temps de mouillage, et de séchage qui nous amène dans le domaine du Hertz. SEBDANSLESPACE tu ne le mentionne jamais, mais je suppose que tu exclues l'utilisation d'une tension continue pour la mesure, si non l'électrolyse de ton système va rapidement entrainer une destruction des électrodes en plus des erreurs de mesures. Si tu fais des mesures en baignoires, essai de monter une manip pour évaluer le temps de réponse, manivelle et bielle qui remonte et descend le fil 2 ou 3 fois par seconde pour voir sur un système acquisition ou un oscilloscope si ça suit à peu près.
Si c'est pour un système de stabilisation, peut être qu'une mesure différentielle est plus intéressante qu'une mesure absolue. Ca peut orienter vers d'autres solutions.

[r4ph]

Tel quel, le circuit doit permettre au plus quelques mesures par seconde, il n'a pas du tout été optimisé pour la vitesse, et il aura décroché bien avant 50Hz.

Rebonjour, il est vrai que je suis un piètre marin, (même d'eau douce) mais il me semble qu'une vague ne va pas si vite... (20mS ?!) de plus pour un système de stabilisation (donc je suppose avec une certaine inertie), ne devrait-on pas mesurer une moyenne de hauteur d'eau, voire un angle de roulis/tangage plutôt que la hauteur d'une vague?

Sinon un tube avec un débitmètre ou un capteur de pression? (surement pas 50Hz de toute manière).

Mais je n'ai ptet pas bien compris le but recherché...

[azad]

Bizarre..... et ton bateau, lui, ne va-t-il pas "monter" et "descendre" en suivant l'amplitude des vagues ? Et du coup, fausser ta mesure. Et dans ce cas, pourquoi ne pas utiliser simplement un accéléromètre placé sur le bateau et dont la mesure serait fonction de la masse du bateau ? (c'est à dire de son inertie). Avec un micro-contrôleur on fait cela très bien. Avantage, plus rien dans l'eau, plus d'électrolyse, plus de trainée. Et en plus, possibilité de "tarage" à la mise en route, ce qui permet de s'adapter à tout type de bateau. Reste aussi à savoir, puisque tu parles de mesure de stabilité, si tu veux privilégier le roulis, ou le tangage ? Ou les deux ? Alors gyroscope à deux plans ! ou deux accéléromètres. Il y a aussi les inclinomètres, dont sont friands tous les régatiers.

[sebdanslespace]

Bonjour à tous

le bateau sera un hydroptère dont le but est de reduire au maximum la sensibilité aux vagues. quand à la fréquence, si l on considère une vitesse de 100km/h soit 27m/s ca fait une mesure tout les 0.54m ce qui n est pas de trop. ce n'est pas un bateau de plaisance...

Pour la corrosion des électrodes, ce n est pas "trop" un problème. le bateau ne fera des sorties que de quelques heures dans l eau et sera rincé et nettoyé à chaque fois.

ca fais un bail que je travaille sur des foiler, mais je ne sur plus prêt de la mer depuis 4 ans. j y retourne dans 6 mois et depuis, j ai découvert l univers arduino si vous voyez ce que je veux dire.

merci pour toutes vos suggestions. je vous tiendrai au courant.

Sébastien

et peut être faire un pont de wheatstone ca aiderait la mesure

[r4ph]

Ha ben oui, là ça change la donne!

Du coup deux électrodes en inox, courant alternatif bien sur, et tu joue sur la résistivité de l'eau salée pour savoir la portion des électrodes immergées, a étalonner a chaque départ en fonction de la concentration saline. Pourquoi pas?
» a Tropique: pourquoi éviter la mesure par conductimètrie, ça parait la plus simple ?

[bobflux]

J'aurais tendance à privilégier les solutions non basées sur une mesure précise de la conductivité de l'eau de mer (qui varie selon le lieu et la profondeur, mais je n'ai aucune idée si c'est significatif) mais plutôt sur l'idée que l'eau de mer est un peu conductrice.

Le plus robuste serait une mesure sans contact : on peut mesurer la réflection d'un signal sur l'eau et donc son temps de parcours par la différence de phase entre l'onde émise et l'onde reçue (ultrasons ou ondes radio).

Idées :

- plonger dans l'eau une tige et mesurer la force qui s'exerce dessus avec une jauge de contrainte (résoud le problème de l'inertie). Mais la relation entre la force et la profondeur dépend d'un modèle compliqué, de la vitesse relative du bateau et de l'eau, de l'éventuel poisson shooté au passage qui défonce la tige, etc...

- sonde capacitive de Tropique, mais difficile à adapter. Le principe capacitif me semble par contre excellent.

- Si il existe dans le bateau une structure partiellement plongée dans l'eau, et que sa profondeur est celle à mesurer (par exemple le machin qui relie le bateau aux hydrofoils), alors on pourrait équiper cette structure de plusieurs capteurs (mettons 1 tous les cm) dont le rôle est de détecter la présence d'eau.

L'idée est d'utiliser plusieurs capteurs binaires (sous l'eau ou hors d'eau) plutôt qu'un capteur analogique potentiellement délicat à calibrer.

Capteurs utilisables :

- optique : bof
- pression : avec des piézo éventuellement
- ultrason, doppler, etc
- capteurs capacitifs : intéressant puisque capable de mesurer à travers une paroi non conductrice (par exemple en fibre de verre mais pas en métal ni en fibre de carbone)
- autre

Utiliser plusieurs capteurs capacitifs est simple, puisque c'est juste des traces sur un circuit imprimé...

[Tropique]

» a Tropique: pourquoi éviter la mesure par conductimètrie, ça parait la plus simple ?

C'est en raison du principe de Tropique:

Tout système plongé dans l'eau (surtout salée) tend vers l'équilibre: les surfaces propres et isolantes deviennent conductrices, et les conducteurs acquièrent une couche plus ou moins résistante, si bien qu'après un temps suffisant, les différences liquide/pas liquide finissent par disparaitre.

Sans compter l'effet des bulles, le fait que de faibles quantités d'ions minoritaires présents dans l'eau peuvent moduler la conductivité de manière importante, et que les conducteurs ioniques vont leur conductivité varier de manière exponentielle avec la température.