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Mesure d'angle par potentiomètre



  1. #1
    Gettop

    Mesure d'angle par potentiomètre


    ------

    Bonjour à tous,


    Dans le cadre d'un projet étudiant j'aimerais faire un système électronique permettant une mesure d'angle très précise (à 0.5 degrés près) sur une plage de 180°. Le tout sera ensuite récupéré électroniquement, pas de soucis apparents sur la suite.

    J'ai bien sûr fait plusieurs recherches et passer des appels à des professionnels. Je suis désolé si ce poste fait doublon, merci de m'indiquer ceux qui ont échappé à ma vigilance.


    J'ai plusieurs questions:

    1_ Pour avoir la précision de l'angle en lui même (la partie mécanique), dois-je me fier à la "tolérance" ? ou cela représente-t'il une incertitude lors de la mesure ?

    2_ Quel type de potentiomètre dois-je prendre ? J'ai lu qu'un potentiomètre multi-tours serait plus adapté car plus précis mais je n'ai besoin que d'une plage de 180°

    3_ Y aurait'il un moyen d'augmenter ou stabiliser la valeur du potentiomètre ?


    Merci pour l'attention que vous porterez à ma demande!
    David

    -----

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  3. #2
    antek

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Il faudra un potentiomètre fait pour être mécaniquement stable.
    Ou alors un resolveur.

  4. #3
    Yoruk

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Salut et bienvenue,

    Un potar pour lire un angle, bof bof. Vois plutôt du coté des encodeurs rotatifs, très simples à utiliser. (Il y a un tuto qui traine sur ce forum).
    La robotique, c'est fantastique !

  5. #4
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Bonjour et bienvenue sur FUTURA
    Citation Envoyé par Gettop Voir le message
    j'aimerais faire un système électronique permettant une mesure d'angle très précise (à 0.5 degrés près) sur une plage de 180°.
    Tu vas être confronté aux problèmes suivants :
    - Récupération d'une tension analogique avec une résolution de 0,2%
    - Linéarité du potentiomètre, faut aligner les €€€€
    - Usure du curseur/piste du potentiomètre si ça bouge beaucoup (on sait pas à quoi ça sert)

    La bonne solution? un encodeur incrémental optique
    J'aime pas le Grec

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    f6bes

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Citation Envoyé par Gettop Voir le message
    Bonjour à tous,


    Dans le cadre d'un projet étudiant j'aimerais faire un système électronique permettant une mesure d'angle très précise (à 0.5 degrés près) sur une plage de 180°. Le tout sera ensuite récupéré électroniquement, pas de soucis apparents sur la suite.
    Bsr à toi,
    Avec la préçision demandée tu oublies le potentiométre !
    Certes il existe des ptyentiométres de "recopie" mais pas avec les tolérances d'angle demandé.
    Dans le meme ordre d'idée que proposée par les intervenants , y a aussi le selsyns.
    Reste à connaitre le but de la manoeuvre ?
    Bonne soirée

  8. #6
    PIXEL

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    +1 , 0,5 ° sur 180 , ça fait une précision absolue de 0,3% à la louche...

    non seulement le potar va couter un bras , mais la mécanique aussi...

    quel est le contexte ?
    Dernière modification par PIXEL ; 09/05/2016 à 16h52.

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  10. #7
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    quel est le contexte
    Probablement un truc pour suivre les étoiles filantes .....
    J'aime pas le Grec

  11. #8
    PIXEL

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    sans compter l'électronique associée , qui sera quasiment à la norme mirlitaire

  12. #9
    Gettop

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Merci à tous pour vos réponses, ça fait plaisir d'être autant aidé!


    Je me suis documenté sur tout ce qui résolveur/synchro/selsyn, merci de vos réponses (je ne connaissais pas) mais niveau précision ça semble assez limité.

    Par contre pour ce qui est de l'encodeur optique je suis conquis! Je n'ai pas encore trouvé un modèle qui résolve le problème du prix mais je ne perds pas espoir.


    Pour ce qui est du but du projet:
    La mesure d'angle se fera à deux angles de rotation d'un "bras articulé". Le but étant de retranscrire la forme d'un objet sur ordinateur en passant le bout du bras (un pointeau) tout autour. Le relevé se fera via un Arduino qui enverra les données sur une carte.

    J'espère avoir été assez clair.


    Un doute subsiste: les encodeurs ont une résolution en "pulsations", il s'agit bien du nombre de valeurs par tour ?

  13. #10
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Un encodeur 4096 pas à une résolution de 360/4096=0,0878906° par pas.
    On peut multiplier, artificiellement, par 4 cette résolution mais en perdant un peu.
    Tu as regardé les moteurs pas à pas (qui ne demande pas d'encodeur) ?
    J'aime pas le Grec

  14. #11
    PIXEL

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    un résolver permet de pointer une tourelle pour balancer un pélot à des kilomètres avec une incertitude de deux mètres

  15. #12
    Gettop

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Daudet, pourrais tu m'en dire plus sur la multiplication artificielle de la valeur ? Je n'ai pas d'informations à ce propos

    Par exemple pour un article il est écrit:
    "Performance : 1000 p/r- 1000 Impulsions par tour Unique-phase , Deux-phase 4-Fold À 4000 Impulsions /Rev . DC5-30V Large tension d'alimentation , 1000 Impulsions par tour"

    Je suppose une résolution à 1024 et ce serait un peu juste pour la précision nécessaire estimée.

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  17. #13
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Regarde comment fonctionne un encodeur
    http://forums.futura-sciences.com/pr...cremental.html
    Et tu pigeras comment on multiplie la résolution par 4
    J'aime pas le Grec

  18. #14
    jiherve

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Bonsoir
    Bon il existe des potentiomètres capables de çà, bien sur il sont bobinés et plutôt gros et chers(dieu merci il m'en reste), la bonne solution c'est la machine tournante synchro ou resolver mais c'est cher aussi pour qui doit acheter machine et démodulateur.

    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  19. #15
    annjy

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Salut à tous,

    il me semble qu'aujourd'hui la solution sera numérique.
    Donc avec codeur optique.

    synchro resolver ou selsyn, c'est bon pour les vétérans , non ? (j'en suis....)

    Comment donc font nos imprimantes PC à 50 euros ????????

    cdlt,
    JY
    Dernière modification par annjy ; 09/05/2016 à 20h39.

  20. #16
    nornand

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Pour la mécanique voir un pantographe de gravure , il suffit d'amplifier le mouvement pour avoir une résolution suffisante.

  21. #17
    jiherve

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Re
    non synchro et resolver c'est toujours d'actualité il existe de très bons convertisseurs numériques chez DDC et AD:http://www.analog.com/en/products/an...onverters.html
    2 minutes d'arc pour le meilleur !
    Les imprimantes et le reste utilisent des PAP reductés ou pas, c'est le problème pris à l'envers.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  22. #18
    Gettop

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Bonjour,


    Merci à tous pour vos réponses, j'ai beaucoup appris et affiné mon projet grâce à vos réponses!

    Je vais partir sur la solution de l'encodeur optique, suffisamment précise et pas (trop) chère.

    Je vais désormais m'attaquer à la structure. Un point de calibrage précis sera nécessaire pour chaque encodeur car je ne pense pas qu'il y ait de solution programmatique pour avoir une mesure absolue.


    Au plaisir d'une autre discussion,
    David

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  24. #19
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Citation Envoyé par Gettop Voir le message
    Un point de calibrage précis sera nécessaire pour chaque encodeur car je ne pense pas qu'il y ait de solution programmatique pour avoir une mesure absolue.
    A chaque tour du codeur, il génère un top zéro
    J'aime pas le Grec

  25. #20
    Gettop

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Mais étant donné mon projet je ne compte pas faire de tours.

    Autre chose:

    Wikipédia, codeur rotatif: "Plus le codeur rotatif tourne lentement, plus la déduction de vitesse perd en précision."
    Je ne comprends pas pourquoi et si c'est vrai il faut que je trouve autre chose. Saurais tu m'en dire plus ?

    David

  26. #21
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Citation Envoyé par Gettop Voir le message
    Wikipédia, codeur rotatif: "Plus le codeur rotatif tourne lentement, plus la déduction de vitesse perd en précision."
    Je ne comprends pas pourquoi .
    c'est une Lapalissade !
    Il y a , par exemple, 512 tops générés par tour.
    - Si on mesure une vitesse de 50 Tr/s, on a un comptage de 25600 points par seconde
    - Si on mesure une vitesse de 0,1 Tr/s, on a un comptage de 51 points par seconde
    Donc on perd en précision. Et quelque soit le capteur.
    et si c'est vrai il faut que je trouve autre chose
    Non, il faut trouver une autre méthode de calcul !
    Avec les mêmes vitesses, si on s'intéresse au temps qui s'écoule entre deux tops :
    - Si on mesure une vitesse de 50 Tr/s, il s'écoule 1/50/512=39µs entre deux tops
    - Si on mesure une vitesse de 0,1 Tr/s, il s'écoule 1/0,1/512=19,5ms entre deux tops

    Tiens, c'est l'inverse ! et on mesure avec plus de précision une période lente qu'une période rapide

    PS : je pense que tu fais une confondaison entre précision de position et précision de vitesse
    J'aime pas le Grec

  27. #22
    jiherve

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Bonsoir
    précision sur position et vitesse : synchro/resolver pas de secret.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  28. #23
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    précision sur position et vitesse : synchro/resolver pas de secret.
    C'est kif kif au codeur optique. Le seul avantage du synchro/resolver , c'est peut-être la tenue en milieu hostile
    J'aime pas le Grec

  29. #24
    jiherve

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Re
    pas du tout la résolution est sans comparaison, le standard c'est 14 bits/tour, le luxe 16 bits cela ne joue pas du tout dans la même cour.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  31. #25
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Pas au même prix. C'est l'analogique contre le numérique
    http://www.ddc-web.com/documents/synhdbk.pdf
    Coté vitesse, le synchro/resolver est limité par la fréquence "porteuse"
    J'aime pas le Grec

  32. #26
    jiherve

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Re
    DDC fabrique des convertisseurs synchro/numerique depuis plus de 30 ans qui s’affranchissent largement des problèmes analogiques des anciennes méthodes d'acquisition (j'ai pondu ma première 12 bits en 1974) , et par la suite j'ai utilisé l'un de leur leurs premiers hybrides en 1981(6000 Fr le bout à l’époque) et çà vole toujours 35 ans plus tard, depuis avec les surplus et un Atmega8 j'ai concocté un petit diviseur pour mon tour qui me rend service tous les jours ou presque(schéma donné ici mais sans susciter le moindre intérêt).
    Bien sur c'est limité en vitesse mais cela tient tout de même un bon millier de tour/min pour les plus véloce.
    Cela reste tout de même très courant en aéronautique.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  33. #27
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Cela reste tout de même très courant en aéronautique.
    Oui, en milieu hostile (vibrations par exemple). De plus, on a du triphasé 400Hz à l'oeil ... ça facilite les choses !
    De plus, le prix est moins un obstacle.
    J'aime pas le Grec

  34. #28
    jiherve

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Re
    De plus, on a du triphasé 400Hz à l'oeil
    Non çà c'est fini les réseaux avions sont maintenant à fréquence variable il faut générer le 400Hz par des convertisseurs statiques.
    un exemple de chez United Technology :http://utcaerospacesystems.com/cap/p...generator.aspx
    On a pas mal dérivé !!!
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  35. #29
    DAUDET78

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    un exemple de chez United Technology :
    le lien que tu me donnes, c'est bien un alternateur qui, avec une rotation à vitesse variable, donne une fréquence 400Hz stable?
    Si c'est le cas, j'ai connu ça sur les Mirage III en 1970
    J'aime pas le Grec

  36. #30
    jiherve

    Re : Mesure d'angle par potentiomètre

    Bonjour,
    Non la sortie est à fréquence variable ce qui signifie que cela ne peut être utilisé que par des équipements dénués de transformateur en entrée => redressement,filtrage DC/DC.
    C'est assez récent , RAFALE, A380 etc etc.
    http://www.labinal-power.com/fr/syst...ion-electrique
    Ce n'est devenu possible que par la généralisation des alims modernes.Inutile de préciser qu'il faut des PFC de course.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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