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Programmation d'un débitmètre



  1. #1
    Jeuxcespa

    Programmation d'un débitmètre


    ------

    Bonjour à tous,
    Je suis en Terminale STI2D et j'ai un projet à réaliser. Sur ce projet je dois "programmer" un débitmètre pour pouvoir afficher a distance le nombre de litres qui sont passés dedans (j'utilise le débitmètre YF-S201). Le problème c'est que pour envoyer ses informations a plus de 150m nous utilisons Xbee et je dois donc envoyer une tension entre 0 et 3.3V. Malheureusement débitmètre envoie des impulsions (450=1L) et des Hz (16Hz=120L/H). Moi je dois contrôler le fait que plus de 40L passe dans le débitmètre par jour. Pour cela j'ai fait une courbe sur laquelle sont afficher les valeurs en Voltage ainsi que le nombre de litres correspondant (0L=0V 100L=3.3V 10L=0.33V 5L=0.165V). La question c'est comment je peux faire pour transformer les impulsions que je reçois en voltage ou les Hertz que je reçois en voltage ?(On m'a déjà orienté en m'indiquant qu'il fallait utiliser PWM mais je ne suis pas sûr de savoir comment utiliser).

    Merci d'avance c:

    -----

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  3. #2
    mag1

    Re : Programmation d'un débitmètre

    Citation Envoyé par Jeuxcespa Voir le message
    Bonjour à tous,
    Je suis en Terminale STI2D et j'ai un projet à réaliser. Sur ce projet je dois "programmer" un débitmètre pour pouvoir afficher a distance le nombre de litres qui sont passés dedans (j'utilise le débitmètre YF-S201). Le problème c'est que pour envoyer ses informations a plus de 150m nous utilisons Xbee et je dois donc envoyer une tension entre 0 et 3.3V. Malheureusement débitmètre envoie des impulsions (450=1L) et des Hz (16Hz=120L/H). Moi je dois contrôler le fait que plus de 40L passe dans le débitmètre par jour. Pour cela j'ai fait une courbe sur laquelle sont afficher les valeurs en Voltage ainsi que le nombre de litres correspondant (0L=0V 100L=3.3V 10L=0.33V 5L=0.165V). La question c'est comment je peux faire pour transformer les impulsions que je reçois en voltage ou les Hertz que je reçois en voltage ?(On m'a déjà orienté en m'indiquant qu'il fallait utiliser PWM mais je ne suis pas sûr de savoir comment utiliser).

    Merci d'avance c:
    Bonjour,

    Je ne connais pas bien l'Xbee, On envoie pas une tension, mais un nombre (entre o et 1023). Ce sera par ex. un nombre d'impulsions /seconde, converti à la réception en débit.

    MM
    Dernière modification par mag1 ; 02/04/2019 à 16h15.
    Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...

  4. #3
    carcan

    Re : Programmation d'un débitmètre

    Hello !

    je pense qu'un Xbee "parle" en UART ... Donc il te faut un microcontrôleur pour compter les impulsions sur une période déterminée (ou la durée entre 2 impulsions) et qu'il envoie un message selon le format que tu auras choisi via son UART.
    Avec un petit PIC et l'utilisation des timers adéquats, c'est très facile.

    Sinon si tu veux convertir la sortie de ton débitmètre en tension, utilises un LM2907 (je l'ai fait des dizaines de fois pour ce genre de débitmètre, ça marche nickel on obtient un résultat assez linéaire).

    A+
    Laurent

  5. #4
    Jeuxcespa

    Re : Programmation d'un débitmètre

    D'accord merci, je vais voir pour l'UART.
    Par contre pour le PIC comme je travaille avec les équipements d'un lycée je n'ai pas accès a tout ce que je veux et le PIC en fait parti. Connaîtriez-vous un équivalent plus "fréquent" ?
    Et pour l'Xbee je me suis peut-être mal exprimé mais je ne fais pas communiquer l'Xbee, c'est une autre personne de mon groupe qui s'en occupe, moi je dois juste donner des informations pour qu'il puisse les envoyer.
    Dernière modification par Jeuxcespa ; 04/04/2019 à 08h49.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    PA5CAL

    Re : Programmation d'un débitmètre

    Bonjour

    J'ai trouvé plusieurs documentations du débitmètre sur Internet, notamment par ici et par là. Il en ressort que la plage de mesure (flow range) vaut :
    - de 100 à 1800 l/h
    - de 1 à 30 l/min (soit de 60 à 1800 l/h, ce qui ne correspond pas exactement à l'indication précédente )
    La courbe fréquence/débit ne donne quant à elle des valeurs qu'à partir de 120 l/h ou 2 l/min.

    La limite de mesure inférieure n'apparaît pas clairement, mais il est fort probable que pour des débits très faibles, le capteur ne soit pas capable de mesurer le débit avec précision, parce qu'une partie du liquide arrive à le traverser sans faire tourner la roue à aubes qui génère les impulsions.

    Il paraît donc difficile de mesurer un débit aussi faible que 40 litres par jour si celui-ci ne correspond pas à des écoulements brefs et intenses. Par exemple, on pourra mesurer avec une précision acceptable des écoulements de 10 secondes toutes les 12 minutes avec un débit de 2 l/min = 120 l/h (soit 40 litres par jour répartis en 120 écoulements de 1/3 litre), mais probablement pas un écoulement permanent avec un débit de 0,0278 l/mn = 1,667 l/h (soit 40 litres en 24 heures).


    Par ailleurs, sur le principe, il paraît stupide de vouloir convertir l'information de volume de liquide en tension alors que le Xbee est capable de compter directement (et sans introduire d'erreurs supplémentaire) les impulsions sortant du débitmètre. Mais on peut comprendre qu'ici la finalité n'est pas de créer un produit performant, mais plutôt de réaliser un projet scolaire collaboratif.


    Le travail consiste donc à réaliser cette conversion entre les impulsions issues du débitmètre, dont la fréquence est proportionnelle au débit mesuré, en une tension représentative de la quantité de liquide qui a circulé.

    Chaque impulsion correspond au passage d'un volume 120[l/h]/3600[s/h]/16[Hz] = 1/480 l. En fixant le rapport tension/volume à 3,3[V]/100[l] = 0,033 V/l, chaque nouvelle impulsion reçue doit augmenter la tension de sortie de 1/480×3,3/100 = 0,00006875 V, et cette tension doit être maintenue jusqu'à l'impulsion suivante, ce qui implique une fonction de mémorisation.

    Compte tenu du pas de tension extrêmement faible et de la nécessité d'une mémorisation, l'utilisation de circuits purement analogiques apparaît comme exclue (cela produirait notamment une dérive trop importante de la tension au cours du temps).

    La solution réside donc plus naturellement dans un circuit numérique de comptage suivi d'un convertisseur numérique-analogique. Ces fonctions peuvent être réalisées à l'aide de circuits électroniques classiques (plusieurs compteurs en cascade et un CNA), mais le titre de ton sujet que tu souhaiterais utiliser un circuit programmable, autrement dit un micro-contrôleur. La conversion numérique-analogique pourra alors être réalisée par une sortie PWM (dont la tension moyenne est réglée en faisant varier le rapport cyclique) suivie d'un filtre passe-bas RC.

    S'il ne t'est pas possible de choisir le matériel, alors il faudrait que tu indiques de quoi tu pourrais disposer. (Par exemple, en environnement scolaire on trouve souvent des cartes de type Arduino).


    Enfin, il y a une question à régler concernant la mise à zéro du système que tu es chargé de concevoir.

    En effet, comme la tension produite représente une accumulation des volumes passant par le débitmètre, pour qu'elle ait un sens il est important de savoir :
    - depuis quand cette accumulation est réalisée,
    - quoi faire lorsque cette accumulation atteint son maximum (3,3 V = 100 l).

    Il est donc nécessaire de prévoir une réinitialisation de la tension produite, dans des conditions parfaitement maîtrisées et convenues avec les autres équipes travaillant sur ce projet.
    Dernière modification par PA5CAL ; 04/04/2019 à 11h33.

  8. #6
    mag1

    Re : Programmation d'un débitmètre

    Bonjour,

    D'après #1, on cherche à mesurer un volume et non un débit.
    Ce qui importe, c'est donc le nombre d'impulsions produites et non la fréquence du signal

    le plus simple est donc de compter ces impulsions et de transmettre cette valeur périodiquement, suivant un protocole à définir en commun.
    Pour une résolution de 0,1 litre, on peut faire des paquets de 45, par ex.

    MM
    Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...

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  10. #7
    Jeuxcespa

    Re : Programmation d'un débitmètre

    Bonsoir

    Merci beaucoup pour cette réponse construite et argumenté c'est exactement ce que je cherchais .
    Je ne pourrais malheureusement savoir exactement le matériel a ma disposition que jeudi matin (prochain cours de spécialité) mais je sais déjà que j'ai accès a des cartes Arduino et des PIC16F77A.
    Et lorsque que l'accumulation attends son maximum je ne sais pas trop quoi faire car je dois juste m'assurer que la jument boit 40L d'eau par jour au-delà je n'ai pas spécialement besoin de savoir combien de litres son passés dans le débitmètre.

    Quand a la précision je n'ai pas besoin d'être au Litre près, mon cahier des charges impose 10L, mais pour plus de "précision" j'aimerais le faire sur 5L

    En tout cas merci encore pour cette réponse cela va beaucoup m'aider à avancer.

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