barrière de détection

[invitec6f28411]

salut a tous,
notre projet consiste a detecter tout type d'intrusion a moins de 15 cm d'un systeme, la zone a couvrir represente un retangle d'environ 15 cm sur 20 cm.
On a pensé a utiliser un capteur laser avec emeteur et recpteur séparés de sorte que le laser puisse parcourir l'ensemble du plan grace a un jeu de miroir avant d'arriver au recepteur. Toutefois ce type de capteur semble assez cher c'est pourquoi je vous demande deja votre avis sur cette solution et eventuellement des propostions pour l'améliorer ou meme d'autre idées pour réaliser ce projet

merci d'avance
-----

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Un laser, même de faible puissance, représente un DANGER pour l'oeil.

De plus, si c'est trop onéreux, pourquoi ne pas utiliser de la lumière visible (une simple ampoule de lampe de poche avec un réflecteur et une lentille biconvexe )?

C'est top simple, pas assez "technique"?
Mais alors une diode infrarouge et une cellule photo-électrique peuvent constituer le premier maillon de votre "barrière" de détection d'intrusion

[invitec6f28411]

merci de ta reponse
en effet ta solution utilisant une simple ampoule n'est pas assez technique d'autant plus que nous sommes evalue sur ce projet
sinon pour les diodes infrarouges je ne sais pas si on peut prevoir avec precision leur champs de detection ( je pense qu'il sa'git d'une sorte de cone ) c'est pourquoi on a pense au laser qui a une trajectoire rectiligne
enfin tu parles de " premier maillon " a tu une idee pour ce qui pourrait completer notre systeme de detection ?

[invitec6f28411]

je viens de trouver ca sur le net mais je n'arrive pas a savoir s'il s'agit d'une lumiere infrarouge ou laser , merci de m'eclairer

http://www.radiospares.fr/cgi-bin/bv...eID=f1netscape

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteeb696b0a]

bonjour , ce sont des cellules infra-rouge
ce type de materiel est utilise en industrie dailleur "telemecanique".

chaque appareil ici est composé d'un emetteur IR et de son recepteur , a toi d'y ajouter un reflecteur pour le retour du signal.
je te conseil toutefois un reflecteur "catadioptre" afin de ne pas avoir de souci de reglage.

a bientot

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Je ne parviens pas à ouvrir le lien!

Mais pourquoi ne pas tenter de faire oeuvre originale:
que pouvons nous envisager, du plus simple au plus sophistiqué pour créer une barrière anti-intrusion:
- ultra-sons, qui sont invisibles, mais utilisables uniquement dans un seul plan.
Or notre cahier des charges impose une détection périmétrique, ce qui nous amène à proposer un dispositif lumineux, opérant dans le spectre visible ou invisible, constitué d'un générateur, de trois miroirs de renvoi et d'un disposutif récepteur.

Ceci va constituer le "premier maillon" de notre chaîne de détection.
Le deuxième maillon conprendra un dispositif mettant en évidence une intrusion dans le périmètre sécurisé (rupture du faisceau lumineux).
Enfin, le troisième sous-ensemble sera chargé de transformer cette information en alarme sonore ou visuelle (il est également possible de comptabiliser le nombre d'intrusions).

Les ultra-sons ne faisant pas l'affaire, que nous reste-t-il?
- la lumière d'une lampe de poche + lentille de focalisation (on peut dire pourquoi cette approche est gourmande en énergie),
- la lumière produite par une diode électro-luminescente (led) qui peut être choisie dans le spectre visible (led rouge classique) ou invisible (led infra-rouge), mais est-ce que le cahier de charges du TPE impose quelque chose en ce domaine?
- enfin, la lumière cohérente produite par un laser ( j'ai déjà dit )

Nous pouvons tenter de faire un choix à ce niveau, et cela va conditionner de dispositif de réception du signal (cellule photo-électrique, photo-transistor...)

Est-ce que nous avons avancé?

Je viens de voir le dernier post et j'ai réussi à ouvrir ton lien:
ai-le bien lu ? 44 euros et de brouettes???

Pourquoi utiliser une presse hydraulique se 10 000 daN pour écraser une simple mouche?

[invitec6f28411]

merci de ta reponse

en fait a cause du budget limite que l'on dispose pour ce projet , on voudrait uniquement acheter un emetteur a longue portée et faire ricocher le faiceau ( infrarouge donc) avec de simple miroir comme je l'ai dit dans mon premier post

deja est que ce type de rayon emis par cet emetteur peut etre reflechi avec de simple miroir ou bien les miroir catadioptre ( que je ne connais pas tres bien ) sont indispendable?

ensuite on voudrai recueillir le rayon infrarouge avec un simple detecteur a prix raisonable ( 20 euro maximum)

est ce qu'il en existe et y aura t il un probleme avec la frequence des ondes ?

enfin la detection doit commander l'ouverture d'un circuit et donc l'arret d'un moteur alimenté sous 24V avec un courant de 2.5A
on ne voit pas trop comment traiter les signaux recus pas notre capteur sachant qu'on ets obiogé d'utiliser l'alimentation du systeme ( 24 V et 2.5 A c'est beaucoup pour un petit detecteur )

avez vous des idées

merci d'avance

[Ouk A Passi]

Re- bonjour,

Cala va trop vite! j'ai à peine fini de répondre que de nouveaus messages se télescopent .
24 V et 2.5 A cela fait 60 W.

Un relais est tout à fait envisageable après une cellule LDR + un transistor !

[invitec6f28411]

en effet je pense que nous avons tapé nos messages quasiment en meme temps

tout d'abord c'est quoi une cellule LDR

ensuite comment faire pour que notre transistor ne brule pas......

enfin quel type de signal on recevra en sortie du capteur et coment le "transformer " en tension pour le transistor

en fiat on ne voit pas trop quel recpeteur utilisé

[Ouk A Passi]

Bjr,

C'est du très classique:

La "LDR" -désolé d'avoir utilisé cette abréviation- est en fait une cellule photo-électrique dont la résistance varie en fonction de l'éclairement qu'elle reçoit.
En mettant cette ldr dans le circuit de polarisation de la base d'un transistor, il est ainsi très facile de commander un relais.

Est-ce plus clair?

[invitec6f28411]

oui merci y a t-il d'autre moyen de recupéré l'information sur la presence ou non d'un objet dans la zone protégé ?
désolé pour toutes ces quetions

[Ouk A Passi]

Bjr,

Pas de pb pour les questions/réponses

Juste un petit commentaire: j'ai souvent beaucoup de mal à "cerner" mon correspondant: c'est-à-dire donner beaucoup trop d'explications ou pas assez.

Si vous précisez votre âge et/ou la classe dans laquelle vous êtes, cela peut aider vos interlocuteurs.
J'ai le souvenir, sur un autre forum, d'avoir développé tout un cours sur un sujet donné.
Mon interlocuteur avait juste besoin de trois phrases qui prenaient cinq lignes.
Tout le reste... peut servir aux autre!

Pour répondre à la dernière question:
Il existe des solutions beaucoup plus compliquées (par exemple "radar volumétrique")

La solution "barrière lumineuse" me paraît être la plus appropriée dans le cadre d'un TPE (si c'est bien le cas ? )

Je pense qu'une recherche (même sur le forum Futura) portant sur:
electronique + réalisation + barrière + lumineuse
doit répondre à tes interrogations.

Il me semble indispensable de rester dans un domaine très simple ( et moins de 10 euros !), ce qui n'empêche pas d'essayer de comprendre le fonctionnement d'un transistor utilisé en mode "commutation").

Si nous sommes bien dans le cadre d'un TPE, cela suppose un travail personnel .
Nous savons maintenant que nous devons orienter nos recherches vers:
- barrière lumineuse
- photodiode et/ou phototransistor (LDRxx , BWPxx, spectre lumineux...)
- transistor utilisé en commutation (par exemple, le très classique BC 547B)
- relais électromagnétique 24 V - 2,5 A - 1RT

et en bonus innatendu qui découle de ce qui est écrit plus haut:
- solénoïde (qui est utilisé dans le relais électromagnétique),
- "extra-courant" de rupture (quand on alimente ou non ce relais),
- diode de protection (dite "diode de roue libre") car il faut bien protéger ce pauvre transistor du fameux extra-courant !

Et pourquoi ne pas envisager de faire un mini dossier annexé au TPE qui reprendrait toutes ces connaissances indispensables (y compris ces messages?).

Plus on apprend, plus nous nous rendons compte que nous avons encore beaucoup à apprendre!

En espérant ne pas avoir été trop "lourd"!

Je repasserai plus tard, sinon à demain.

[invitec6f28411]

Je te remercie de ton aide , en réalité ce n'est pas un TPE mais un PPE ( projet pluridisciplinaire encadré ) que l'on fait en terminale SSI. Je t'explique brievement la différence entre TPE et PPE au cas ou tu ne la connaitrais pas .
En fait on pourrait penser que ce sont deux projets similaires sauf que pour le PPE il s'agit d'un sujet imposé ( dans mon cas détecter une intrusion a moins de 15 cm d'un systeme en fonctionnement qui engendre l'arret immediat de ce syteme). Je dois présenter au jury avec mon groupe la solution technologique pour repondre a ce besoin en evoquant bien sur le principe de fonctionnement de la solution élaborée mais aussi en expliquant pourquoi d'autres solution répondant a ce besoin n'ont pas été retenues.
A la différence du TPE je dispose d'un budget un peu plus élargie ( jusqu'a 80 euros ) on peut donc viser plus haut dans le matériel meme si les prix montent tres rapidement ...

Si on veut résumer les différentes étapes pour réaliser ce projet on pourrait distinguer 2 parties :
-détection ( qui se fera grace a un systeme de barriere lumineuse disposé de facon a pouvoir couvrir le maximum de surface d'où le jeu de miroir)

-traitement du signal qui assurera l'arret du systeme ( pour l'arret on a pensé à agir directement sur l'alimentation en ouvrant le circuit de l'alimentation du moteur)

Enfin, on retrouve une partie intermédiaire qui fait office d'interface qui permettra de traduire les informations envoyées par le capteur sous forme électrique afin de pouvoir agir sur le circuit du moteur

voila merci encore

[invitec6f28411]

bon je viens de realiser ce montage et j'aimerais avoir vos avis

http://img20.imageshack.us/my.php?image=schemanh9.png][img=http://img20.imageshack.us/img20/6867/schemanh9.th.png]

pour pouvoir alimenter mon transistor j'ai mis un diviseur de tension ( mais je ne sais pas ou trouver les tensions et intensités maximales supportées par les transistor)

pour pouvoir commander l'arret du moteur j'ai mis un relais avec la diode de roue libre ( l'emplacement du relais fait que je en suis pas forcement obligé d'avoir un relais supportant 24V )

voila j 'ai mis un phototransistor j'aurais pu mettre comme tu as a dis une photodiode , mais bon je dois avouer que je ne connais pas trop les difference entre ces deux composants j en ai pris un au hasard

je voudrais eventuellemnt rajouté une diode rouge et un buzzer pour signaler l'arret du moteur mais je ne svois pas ou les mettre

merci de me donner votre avis sur ce montage

enfin je voudrais savoir si avec ce montage le moteur se remetrait à fonctionner tout seul apres une detection, si oui comment faire pour l'eviter ?

[invitec6f28411]

desole je crois que c'est mal passé j'essaie de l'envoyer en piece jointe

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Merci pour toutes tes explications qui ne sont pas inutiles, bien au contraire.

Juste un petit message pour te dire que le schéma de ton montage peut difficilement fonctionner: il me semble que ton photo-transistor aura beaucoup de mal à fournir le courant demandé par le relais (et il rique de ne pas apprécier.
Il faut amplifier le signal et utiliser pou cela un transistor (le fameux BC547 ou 2N2222) monté en commutation.

Par ailleurs la Led située sur la gauche du schéma n'est déjà plus en état de fonctionner.
Elle ne tolère en effet qu'un courant de 15 à 20 mA maxi!
Si la tension est 24V , il faut mettre en serie une résistance d'environ 1600 .
(simple application de la loi d'Ohm)

Voici l'adresse d'un site bien utile:
http://etronics.free.fr/dossiers/index.htm

Dans combien de temps devez-vous présenter ce projet?

Je te répondrais plus longuement un peu plus tard.

[invitec6f28411]

bonjour,
en fait pour la diode ce n'est pas vraiment une diode il s'agit du fameux emetteur a 44 euro ( je ne savais pas comment le symboliser ) et je pense qu'il supporte les 24 V ( mais je n'en suis pas sur je n'arrive pas trop a comprendre les datasheet)

pour la partie reception je ne comprend pas trop ton histoire de transistor en commutation, je ne vois pas ou je devrais placer le second transistor..

enfin on est pas vraiment fixé pour la date de presentation du projet, tout ce que je sais c'est que cette semaine je dois envoyer la liste des composants qu'il me faut pour realiser ce projet ( la partie administrative prend du temps) et donc etre plus ou moins fixé sur le circuit que je vais réaliser. En fait, je réalise ce projet lors de mes cours de SI , en tout on a droit a 5 seances pour realiser ce projet, on peut dire qu'on a deja épuisé 2 seances, il m'en reste donc 3 qui ne se succède pas forcement ( on alterne souvent seance TP et seance PPE ) d'autant plus que les vacances arrivent a grand pas

voila

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Je pensais que la "diode" électro-luminescente servait seulement de témoin pour indiquer que le circuit était sous tension!

"Le second transistor":
mais je ne vois pas de transistor (au sens commun du terme) sur ton schéma, mais seulement un photo-transitor mais cela pourrait tout aussi bien être une photo-diode ou bien une photo-résistance.

Le problème est simplement que ce dipôle dont la résitance varie en fonction de l'éclairement reçu n'est pas en mesure de fournir un courant suffisant pour exciter le relais!

Il est donc nécessaire de le faire suivre cet "élément détecteur" par un étage destiné à amplifier le faible signal qui en est issu: c'est le rôle du "vrai" transistor dont je parle depuis le début.

Ce transistor va fonctionner comme un interrupteur inséré dans le circuit d'alimentation de la bobine du relais.

Les contacts du relais vont pouvoir commuter à leur tour un courant beaucoup plus important.


Mais revenons au projet de barrière de détection:

- le but à atteindre est d'assurer la détection d'intrusions dans dans le périmètre de protection défini autour d'une machine en rotation, donc présentant un réel danger.
- toute intrusion doit provoquer l'arrêt immédiat d'un moteur (24 V et 2.5 A), fonction que nous pouvons réaliser à l'aide d'un relais,
- une alarme sonore et/ou visuelle semble nécessaire
- enfin, et bien que ceci n'ait pas été précisé précedemment, il serait sans doute souhaitable que le moteur s'arrête définitivement et que l'alarme continue d'être activée, même si l'intrusion a pris fin.
Le ré-armement du dispositif doit donc être assuré par une actin volontaire.

(oui, je sais, j'en ai un peu rajouté, mais il faut bien que votre équipe réfléchisse un peu!)

Nous avions survolé rapidement quelques possibilités pour réaliser ce TIPE dont:
- le budget maxi est fixé,
- la liste des composants doit être déposée cette semaine.

Nous n'avons pas vraiment le choix!
Mais ce choix vous auriez pu le faire en toute connaissance de cause si vous ne vous étiez pas limité dans vos recherches à un seul site.

Par exemple, ne serait-ce que sur ce forum, chacun de nous peut trouver l'adresse de http://www.lextronic.fr/Composants/PP.htm

et dans la rubrique
http://www.lextronic.fr/Capteurs/PP.htm

j'ai cru avoir la berlue en voyant le prix des modules IRT1/IRD1
http://www.lextronic.fr/Capteurs/PP6.htm


Qu'en pensez-vous?

(Attention, si votre choix se porte sur une technologie autre que lampe ou laser, n'oubliez pas qu'un seul jeu de modules peut se révéler insuffisant)

[invitec6f28411]

bonjour,

en effet je viens de me rendre que j'ai confondus phototransistor et transistor ce qui a rendu la comprehension de mon message un peu plus difficile...

en fait je ne voyais pas trop ou placer ce fameux transistor mais je pense avoir compris (enfin j'espere) avec la petite explication que tu m'a donné.

Voila j'ai refait mon circuit en prenant en compte tes indications:

-tout d'abord j'ai ajouté le transistor en serie avec le relais de facon a ce que sa base sois alimenté par le signal du phototransistor

-ensuite pour ce qui est de l'alarme sonore et/ou visuelle j'ai rajouté une branche contenant une diode et un buzzer cette branche est alimenté par la tension issue du diviseur de tension, j'ai relié un interupteur normalement ouvert au relais de tel facon que lorsque celui ci se declenche il ouvre le ciruit du moteur et ferme le circuit " alarme "

-enfin pour que le moteur s'arrête définitivement et que l'alarme continue d'être activée, même si l'intrusion a pris fin je pensais à utiliser un systeme d'auto maintient je ne sais pas ce que tu en penses ( est ce une solution envisageable ?)

Pour les sites d'achats en fait notre lycée est assez ouvert ce sont les profs qui nous ont conseillés les plus connus a savoir radiospares et conrad ( pas terrible celui la) de toute facon pour l'emetteur " puissant" ( supportant le 24V et ayant une forte porté ) il n'y a en a que sur radiospares apres pour le reste du materiel le site ne m'importe peu .

Pour ta derniere remarque on y a pensé c'est pourquoi on voudrait utilisé un emetteur avec une tres forte portée et place des miroir sur 3 cotes de notre rectangle et de faire reflechir le rayon plusieurs fois de facon a ce qu'il courvre un maximum de surface

voila je te met en piece jointe le nouveau schema , pour ce qui est de l'automaintient je n'ai pas encore d'idée pour le mettre en oeuvre

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Ah, c'est bien, nous progressons!

Mais j'ai 2 ou 3 petites remarques:

- comment ton transitor pourrait-il devenir passant, puisque sa base est toujours reliée à la masse!
et ce qui est à l'origine du commentaire précédent:
- ton photo-transistor est relié directement entre le (+) et le (-) : j'appelle cela un court-circuit! (il faut sans doute en acheter un autre!).

- par ailleurs, la diode électro-luminescente (Led) de signalisation et le buzzer ne doivent pas être branchés "en série" car la led, c'est 20mA maxi (sinon Kaput! prévoir résistance de limitation de courant);
et le buzzer va demander une intensité beaucoup plus grande. On branche donc ces 2 composants en parallèle.

Enfin,

pour que le moteur s'arrête définitivement et que l'alarme continue d'être activée, même si l'intrusion a pris fin je pensais à utiliser un systeme d'auto maintient

Mais comment réaliser cela?
- soit une bascule intercalée entre le transistor et le relais (ou bien en amont du transistor) avec un bouton-poussoir de remise à zéro du dispositif,
- soit un relais avect 3 contacts Travail/Repos dont l'un serait destiné à assurer l'auto-alimentation de ce relais à l'aide d'un bouton de ré-armement (à la manière d'un disjoncteur branché sur le réseau EDF)
Avec un papier et un crayon + une gomme, c'est faisable!

Bon courage.

Zut, cela fait 2 fois que je refais mon message, suite à déconnexion de Futura, pas de mon FAI.
As-tu ce genre de problème?

[invitec6f28411]

bonjour,
voila j'ai corrigé les petits détails a savoir la place du transistor et la branche de derivation pour le buzzer et la diode
pour ce qui est de l'automaintient je dois dire que ce que tu m'as dis est assez flou c'est pourquoi je vais en parler avec les membres de mon groupe pour voir s'il n'ont pas d'idée eux aussi...
en fait j'aimerais savoir combien de contacts un relais pouvait commander parce qu'on est deja a 3 ... ( meme si je peux me debrouiller pour commander le buzzer et la diode avec un seul contact

voila merci de ton aide elle m'aide vraiment a avancer


sinon je n'ai aucun probleme pour envoyer mes messages ... ca doit venir de chez toi

ps : a oui j'oubliais quand tu parles de bascule tu fait allusion a des bascules D ou bien je suis totalement hors sujet ?

[invitec6f28411]

mince j'ai oublié de regle le probleme du court circuit

voila j'ai rajouté une résistance j'espere que maintenant la vie de mon phototransistor est sauvé

[Ouk A Passi]

Bjr,

C'est bien une bascule D ou même JK ou "flip-flop"!

Pour la Led et le buzzer, tu peut (et tu dois) les connecter sur le même contact du relais.

@+

[invitec6f28411]

bonjour,

j'ai présenté le montage a ma prof d'electronique et le bilan est assez mitigé.
On commence par le moins bon.
-Cela concerne surtout l'alimentation en generale . En fait ma prof s'oppose a la solution du diviseur de tension car dans ce cas mes resistances se transformeront en chauffage.. . Donc je dois trouvé un autre moyen de transformer mon 24V en tension inferieure... ma prof m'a proposé l'usage d'un régulateur de tension mais je ne sais pas du tout a quoi ca ressemble

- Ensuite , pour des soucis d'argent on nous a refusé notre emeteur (supportant le 24 V) et a la place on a eu ceci

http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stor...3178&from_fh=1

Comme tu peux le remarquer il s'agit d'un laser (dont la tension d'alimentation est inferieur a 24 V) mais bon nous n'avons pas trop le choix. Par consequent le recepeteur a lui aussi été changé , on va utiliser ceci:

http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stor...8852&from_fh=1

Heureusement, le reste du circuit a été validé, a savoir l'usage d'un relais pour commander l'arret du moteur et l'activation du " systeme d'alarme". En parlant de relais tu remaqueras que le recpeteur en possede un intégré mais la prof nous a dit qu'il faudrait le complété d'un second relais si on veut comandé les 2 parties ( moteur et alarme)

Enfin la prof nous a deconseillé de se penché sur le probleme de l'automaintient en disant qu'on avait assez a faire ( il ne nous reste plus que 10 h en classe pour realiser ce projet on avait pas remarqué que c'etait passé si vite)

Voila en résumé l'evolution du projet durant ces derniers jours, j'aimerais si possible, etant donné que je me charge de toute la partie electrique que tu me donnes quelques renseignement sur ce fameux régulateur de tension

voila merci d'avance

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Je suis content de savoir que le projet progresse, et je vais tenter,
avec l'aide d'autres intervenants, de t'apporter quelques indications.

Tout d'abord, revenons un court instant sur ton précédent dessin avec
un transistor fonctionnant en commutation.

Ce transistor fonctionnait en "tout ou rien", c'est à dire comme un simple interrupteur ouvert ou fermé:
le courant produit par le photo-transistor recevant de la lumière permettant l'activation la commande (la base du transistor) de cet "interrupteur" qui faisait alors "coller" le relais (dont la palette mobile appelé Commun touchait alors le contact Travail.

En résumé, sans courant de base (ou un courant de base très faible), la jonction Collecteur---> Emetteur du transistor peut être vue comme un interrupteur OUVERT.
On dit que le transistor est bloqué.
Et bien sûr, si le courant de base atteind une valeur suffisante, alors "l'interrupteur se ferme".


Il existe un autre mode de fonctionnement des transistors:
le mode linéaire
qui permet d'amplifier de petits signaux (et par exemple d'activer le haut-parleur d'un récepteur radio).


Tu étudies actuellement en cours les amplis opérationnels ( AOP ) en mode linéaire.
(une application entre autres: l'amplificateur "audio" d'un lecteur MP3 par exemple).

Mais il est possible d'utilser un AOP dans divers montages, par exemple en comparateur de tension.

Si l'entrée non inverseuse (notée +) est amenée à un potentiel supérieur à celui de l'entrée inverseuse (notée -), alors la sortie le l'AOP va passer à un niveau de tension proche de la tension d'alimentation.

Nous sommes enfin prêts à aborder le "schéma Conrad".
J'ai toutefois quelques remarques:
Ne pas utiliser celui de la documentation en français, car il est peu lisible.
Préférer celui en allemand, beaucoup plus clair:
en effet, par convention, 2 mailles qui se croisent n'ont aucun contact entre elles.
Les seuls noeuds sont ceux repérés par un .


En l'absence de lumière, la photodiode, polarisée en inverse, présente une résistance importante.
Je me risque à comparer R1 et la photodiode D2 à un diviseur dont la tension est appliquée à l''entrée inverseuse (2) de l'AOP.

L'entrée non inverseuse (3) de l'AOP est polariée par le diviseur de tension formé par la résistance R2 et le potentiomètre P1, au travers de la résistance R3.
On ajustera P1 de telle sorte que le relais RL1 ne soit pas activé (c'est-à-dire quand la diode électro-luminescente (LED) LD1 est éteinte).

Quand la Photo-diode est éclairée, sa résistance diminue et l'entrée inverseuse de l'amplificateur se trouve alors à un potentiel inférieur à celui de l'entrée non inverseuse.

Nous avons vu que dans ces conditions, la tension entre la sortie 6 de l'AOP et la masse, qui était jusqu'à présent voisine de zéro volt, passe instantanément à une valeur proche de la tension d'alimentation.

Cela génère au travers de R5 un courant suffisant pour débloquer le transistor T1 dont la jonction Collecteur--->Emetteur devient passante.

Le relais RL1 est excité et le moteur est alimenté jusqu'à ce que le rayon lumineux soit interrompu.

On remarque:

- là résistance de contre-réaction R4 connecté entre la sortie et l'entrée non inverseuse de l'AOP,
permettant d'assurer un hystérésis lors du "basculement"
de sa tension de sortie afin que le relais ne "batte" pas

- le condensateur C3 assure une fonction de filtrage qui évite que des micro-coupures du faisceau laser ne déclenchent l'alarme ( par exemple, un moustique passant devant le rayon lumineux!
C1 branché entre l'entrée inverseuse et la masse doit sans doute avoir la méme utilité.

- la résirtance R6 qui "tire" la base vers la masse (pull-down) et ce afin que le transistor puisse se rebloquer instantanément en cas d'alarme, donc suppression quasi immédiate des charges électriques presentes sur la base en cas de suppression du courant de base.

- Enfin , le condensateur électrochimique polarisé C4, connecté aux bornes de l'alimentation, assure une "réserve" de courant et permet ainsi de "lisser" les éventuelles ondulations de la tension d'alimentation.
Et en ce qui concerne C2, branché en toute logique au plus près de la patte de l'alimentation positive du 741, il s'agit d'un condensateur de découplage.


Je te laisse m'expliquer le rôle de la diode D2, et quelle est son influence sur la tension d'alimentation

[invitec6f28411]

bonjour, merci de tes explications, la "lecture" du circuit est desormais plus clair pour moi.
J'ai compris le principe du circuit toutefois j'ai encore quelques points que je ne comprends pas.
Tout d'abord d'un point de vue generale, avec un ALI utilisé en commutation, on a deux cas de figures:
-si Ud =e+ - e- > 0 alors la tension en sortis Vs sera environ egale a la tension d'alimentation V de l'ALI ( jusque la je comprends )
-mais si Ud <0 alors (d'apres le cours de ma prof ) on a Vs environ egale a -V, c'est ca que je ne comprends pas , est ce que dans le circuit on a, lorsque le recepteur ne recoit pas le faisceau, une tension negative en sortie de l'ALI ou bien une tension nulle ?

Ensuite, je dois avouer que je ne comprends pas tes remarques a la fin de ton post, je crois que j'ai un probleme de comprehension du role des condensateurs dans un circuit, parce que certes je ne comprends pas quels sont en realite les problemes a resoudre, (hysterisis ??) mais ce qui est plus problematique c'est je ne comprends pas en quoi un condensateur peut resoudre ces problemes...ca m'inquiete un peu tout ca dans la mesure ou on a etudie le condensateur en physique et aussi en electronique et je me rend compte que je suis pas trop au point

Enfin pour repondre a ta questions a propos de la diode D2, j'espere ne pas dire de betises en te proposant ce raisonnement:
Imaginons que la photodiode recoit le faiceau, sa resistance diminue donc on a une diminution de la tension e- ce qui donne Vd = e+ - e- > 0 donc Vs = V ( alimentation de l'ALI).
Le courant ainsi généré debloque le transitor qui devient passant ce qui permet l'exitation du relais et l'alimentation du moteur. Jusque la je n'ai rien rajouté je retranscris ce que j'ai compris grace a ton post mais bon cela me permet de verifier si je ne dis pas de betises...
Maintenant imaginons que le faisceau est coupé ( intrusion d'une main par exemple ) , on a alors tout le cheminement inverse, c'est a dire tres grande resistance sur la photodiode ce qui augmente la tension e- ( U=RxI )donc Vd<0 donc Vs =0V ou -V ( a toi de m'eclairer la dessus stp ) bref dans tous les cas on a un courant insuffisant pour "maintenir le debloquage " du transistor qui revient donc en position bloqué ( pas tres clair cette expression ). Ainsi le relais revient a sa position de repos ce qui cesse l'alimentation du moteur.
Toutefois l'interet de la diode D2 reside justement dans ce basculement de position du relais. Le relais etant constitué d'une bobine, on a, lors de "l'arret de l'exitation " du relais, un courant de coupure qui circule dans le sens opposé au courant qui alimente le relais.. Ainsi ce courant de rupture circule en direction du pole (+) de l'alimentation ce qui engendrerait quelquechose de pas tres bon C'est pourquoi on installe une diode pour bloquer le passage du courant dans cette branche

Voila mon idée cependant je reste assez septique dans la mesure ou on a l'impression que D1 joue un role de diode roue libre, et donc ce serait assez etrange d'avoir deux diodes de roues libres pour un seul relais...

En esperant ne pas etre trop ridicule avec cette reponse, merci encore

PS: tu confirmes que tout en haut a droite c'est le pole (+) parce que ca a un signe bizarre...

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Je commence par la fin:

Oui, il est évident que la "ligne située en haut"
est celle du + 12 volt.

quelques indices:

- cette fameuse diode D2 qui ne laisse passer le courant
que du positif vers le négatif (selon le sens conventionnel)(*)
mais je comprends ton déarroi, car on t'a dit que les électrons
se balladaient en réalité dans l'autre sens!

- le condensateur C4 polarisé ( voir le signe + sur l'armature
reliée à la "ligne située en haut",

- la diode électro-luminescente de signalisation LD1 qui ne peut
fonctionner que si le courant va "dans le sens de l'entonnoir",

- le transistor N-P-N T1 qui ne peut laisser passer le courant
que dans le sens de la flêche de l'Emetteur,

- enfin, la photodiode BLWP 34 pour qui j'ai pris la peine de préciser
qu'elle était polarisée EN INVERSE (du courant)



Nous allons également en terminer avec le rôle de la diode D2:

sachant que le courant électrique circule du + vers le -
si je me trompe en connectant l'alimentation du module de détection
"cette fameuse diode D2 qui ne laisse passer le courant que du positif
vers le négatif" va dire aux électrons: "Halte-là, on ne passe pas!".

Cette précaution evite de "griller":
la photo-diode + l'amplificateur opérationnel + le transistor.

Elle n'est pas belle la vie des semi-conducteurs?
Ils sont ainsi protégés contre les aléas d'une mauvaise manipulation.
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Ceci dit, reprenons le début de ton message:

Amp. OPérationnel en commutation.

- si l'entrée non inverseuse de l'Ampli OPérationnel (repérée +)
est à un potentiel supérieur à celui de l'entrée inverseuse (repérée -),
alors la sortie va être à un niveau proche de celui du positif
de l'alimentation.

- par contre, si l'entrée (+) est à un niveau inférieur à celui
de l'entré (-), alors la sortie de l'AOP va se retrouver à un niveau
proche du négatif de l'alimentation de cet AOP.

Par convention, nous mesurons les tensions par rapport à un référentiel
qui est la branche négative de l'alimentation,
que nous appellons la MASSE.

Donc dans ce deuxième cas de figure, notre volt-mètre branché entre
la sortie de l'AOP et la Masse indiquera une tension de l'ordre de
1 à 3 volts.

Remarque: il existe aujourd'hui des AOP dits "rail to rail" qui,
dans les deux états qu'ils peuvent prendre en MODE COMMUTATION,
vont voir leur sortie être STRICTEMENT à la valeur V+ ou V-
de l'alimentation.
Ce n'est pas le cas du LM 741 qui est vraiment l'archétype
de l'AOP de la première génération (ce qui, en géologie,
se situerait entre Jurassique et Crétacé!)

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Ensuite, pour les condensateurs, je ne vais pas recommencer
à t'ennuyer avec mes problèmes de robinets et d'éviers qui
vont se vider plus ou moins vite.

Je vais tenter une nouvelle analogie en disant qu'un condensateur
pourrait être vu comme un ballon de baudruche se remplissant des
électrons qui arrivent rapidement jusqu'à lui...
..pour ensuite les restituer plus lentement dans le circuit.

Je reconnais que mon idée n'est pas terrible!
Si quelqu'un pouvait avoir l'amabilité d'expliciter...

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En ce qui concerne le corps de ton message concernant
le fonctionnement de l'AOP qui commande le transistor,
il n'y a pas de problème, à partir du moment où l'on a
bien dissocié le rôle de la diode D2, ce qui a été fait
au début de ce message.

Le seul élément perturbateur est en fait le bobinage du
relais qui est un solénoïde.

Nous savons grace à la Loi de LENZ que:

le courant induit à un sens tel qu'il tend à s'opposer
à la variation de flux qui l'a fait naître.

(cela c'est trop top, à replacer dans l'oral du TIPE !!!)

Encore faut-il expliquer que ce fichu courant induit quand
le transistor devient "passant" ou bien quand il se "bloque"
(interrupteur fermé ou ouvert) est tout à fait préjudiciable
à la longévité de ce transistor, car ...courant inverse...
au delà d'une certaine limite...
...pas bon du tout pour le transistor!




(*) Sens conventionnel du courant.

[invitec6f28411]

Bonjour,

Apparament ma reponse a propos du role de la diode D2 n'etait pas si fausse que ca meme si je pensais qu'elle etait la pour protéger l'alimenation du circuit et non tout ce qu'on pourrait qualifier de "partie commande du relais" ( photodiode, ALI...).
A vrai dire si un courant de rupture circule dans le sens opposé a la diode D2 je ne vois pas comment ce dernier pourrait atteindre les autres compossants du circuit. Il semblerait que tu aurais essayé de mes faire comprendre a travers tes "indices" que tous le composants etaient parcourues par un courant circulant dans un meme sens ( du + vers le moins ) sauf la photodiode qui est alors bloqué car positioné en inverse (pouquoi cette exception ?). Ensuite j'aimerai que tu me confirmes que la diode D1 (pas la LED) joue bien un role de diode de roue libre.
Par ailleurs, ton "cours" sur les ALI correspond parfaitement a celui de ma prof sauf le cas ou l'entrée (+) est à un niveau inférieur à celui de l'entrée (-). En effet notre prof ne nous pas parlé de cette convention, on a uniquement dans ce cas Vs= -Valim. Apparament on retrouverai uniquement cette particularité dans des ALI recents ce qui expliquerait le fait qu'elle nous a pas parler de la convention. Donc si j'ai bien compris avec cette "antiquité" on a dans ce cas de figure Vs = entre 0 et 3V ce qui implique un faible courant dans la base du transistor.....
Pour ce qui est des condensateurs, je comprends leur utilité, c'est a dire emmagaziner de l'energie ( et donc des electrons) mais ce que je ne comprends pas c'est pourquoi il y en a autant et aussi comment se fait la decharge du condenateur, tu dit qu'il restitue lentement dans le circuit mais j'aimerai savoir dans quelles conditions ( ou exactement dans le circuit, avec un intervalle de temps entre 2 decharges reguliers ? ...)
Tu parles de la loi de LENZ (que je ne connaissais pas), est ce qu'elle renvoie (en la vulgarisant) à la creation d'un courant de rupture tout simplement ?
Enfin j'apperecie beaucoup ton bonus,l'auto maintient,mais il y a un detail que je ne comprends pas:

Imaginons que le moteur fonctionne normalement ( pas de detection) et que une presence est detecté. Le relais qui etait alors en position travail ( j'essais de manipuler le vocabulaire adequat) bascule en position repos. On arrive alors exactement dans la situation de ton schema. Je vois tres bien que si on appuie sur le bouton poussoir, peut importe l'etat du relais le circuit va se refermer, mais ce que je ne vois pas c'est en quoi ce bouton poussoir empeche le relais de rebasculer en position travail une fois que l'objet detecté soit retiré (ce qui implique la reception a nouveau du faiceau par le recepteur)
En fait je n'arrive pas a localiser la fonction " maintient de la position repos"

J'ai une derniere question a te poser, tu as remarque que le relais comporte 3 connections, TRAVAIL, REPOS et COMMUM, ma question est lorsque je vais relier la position TRAVAIL a la branche de mon moteur, ou devrai-je relier la connection COMMUM ?

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Et désolé de te répondre avec tant de retard.

Rôle de la diode D2:

Oui, c'est une protection du module de détection contre
une éventuelle inversion de branchement des fils d'alimentation.

Mais avec pour corollaire un tout petit inconvénient:
cette diode introduit une chute de tension de 0,7 volt
(mais ce n'est absolument pas gênant ici).


Il existe un autre montage de protection où la diode serait connectée (en inverse) aux bornes + et - du montage,
MAIS EN RAJOUTANT UN FUSIBLE RAPIDE (correctement calibré) en amont, c'est-à-dire du coté de l'alimentation.

En cas d'inversion de polarité, la diode est alors "passante" et l'alimentation ne "voit" comme récepteur que cette diode dont la résistance dans le sens passant est négligeable.
Résultat: l'intensité débitée par l'alimentation augmente dangeureusement et le fusible fond instantanément.

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L'extra courant de rupture

Quand il y a détection d'une intrusion,le transistor cesse d'être passant et la jonction collecteur-émetteur est un interrupteur OUVERT.
Mais la bobine du relais (un solénoïde) a emmagasiné
de l'énergie.


Alors, quand le relais n'est plus alimenté,

"Le courant induit a un sens tel que le flux
qu'il envoie à travers l'induit tend à s'opposer
à la variation du flux inducteur".
(Loi de Lenz-Faraday)

La variation temporelle du flux magnétique dans la obine
du relais va produire une force électromotrice aux bornes
de la bobine
e = - d / dt

et l'energie emmagasinée dans la bobine du relais quand il est excité a pour valeur
W (en Joules) = 1/2 L i²
avec L = inductance de la bobine
i = courant dans la bobine,

et sans la présence de la diode D1,
dite "diode de roue libre", l'extra courant de rupture
(une impulsion de 60 volts, par exemple) pourrait être
fort préjudiciable à la bonne santé du transistor.
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En ce qui concerne la diode électro-luminescente LD1,
montée entre le collecteur du transistor et la ligne
positive le l'alimentation ( en parallèle sur le relais)

la diode D1 (pas la LED) joue bien
un role de diode de roue libre.

Non, non, non!
Son rôle est uniquement de nous informer visuellement
que le dispositif de détection est actif.

EN AUCUN CAS elle ne peut être vue comme un diode de roue libre, car d'une part elle est très "fragile",
seulement 15 à 20 mA au maximum dans le sens direct,
et c'est pour cela qu'une résistance de 4700 Ohms est
branchée en série avec la LED.
Mais de plus, elle serait en sens inverse, et une banale
LED rouge n'aime pas beaucoup voir une tension inverse.
(il ne faut pas exagérer, ici la résistance R7 limite
le courant, quel qu'en soit le sens).

N'allons pas trop vite, quand tu étudieras les diodes Zener, tu entendras parler de tension INVERSE de Zener, aussi appelée "tension d’avalanche", et pour une diode LED normale, cette tension d'avalanche, c'est la cata!


Autre approche: l'extra courant de rupture voit
2 cheminements possibles:

-- soit emprunter le chemin de la diode D1
dont la résitance dans le sens direct est pratiquement
nulle (et cla est aisé),
-- soit chercher à traverser dans le sens INVERSE la LED,
mais surtout la l'énorme résistance R7 de 4,7 k , comparée celle présentée par D1 en direct.

Le courant va choisir le chemin le moins fatiguant!
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En ce qui concerne les ALI
-Amplificateur Linéaires Intégré-
je suis désolé d'utiliser l'ancienne terminologie AOP
(Ampli OPérationnel), mais on les avait ainsi appelé au départ car ils avaient été développés pour effectuer des OPérations (sommation, soustraction, intégration, etc).

Une () pour revenir sur mes propos précédents:
le 741 n'est pas tout jeune, mais je n'aurais pas dû
écrire que c'était un vieux machin.

Il convient tout à fait pour "notre" application
(qui aurait tout aussi bien se contenter du simple
transistor de ton schéma initial).

Moralité: ce n'est pas la peine d'utiliser une presse
hydraulique de 20 000 daN pour écraser une simple
petite mouche (adéquation objectifs/moyens).



Il y a un petit souci avec "Vs= -Valim"

Par ailleurs, ton "cours" sur les ALI correspond parfaitement a celui de ma prof sauf le cas ou l'entrée (+) est à un niveau inférieur à celui de l'entrée (-). En effet notre prof ne nous pas parlé de cette convention, on a uniquement dans ce cas Vs= -Valim. Apparament on retrouverai uniquement cette particularité dans des ALI recents ce qui expliquerait le fait qu'elle nous a pas parler de la convention. Donc si j'ai bien compris avec cette "antiquité" on a dans ce cas de figure Vs = entre 0 et 3V ce qui implique un faible courant dans la base du transistor.....

Notre 741 est alimenté en 12 volts.
Nous l'utilisons en commutation, et sa tension
se sortie sera
soit Vs = 12 volts moins environ 10 à 15% ,
soit Vs = - Valim plus environ 10 à 15%

Notre alimentation délivre une tension de 12 volts.
Nous alimentons notre circuit par la "branche du haut"
(qui n'est pas bien identifiée sur le schéma Conrad),
et que nous pouvons appeler + Valim, mais également par la "ligne négative en bas du schéma"pour le "retour".

Sur tes premiers schémas avec le transistor, tu avais bien mis en haut le + Valim et en bas la masse, représenté par un petit"rateau avec les dents obliques".

De fait nous étions censés mesurer les tensions présentes entre divers points du circuit et la masse,
cette masse étant le point de référence à zéro volt.

En bref: 2 lignes d'alimentation pour le circuit,
que nous pouvons appeler +Alim et Masse,
qui correspondent au +12V et au 0V.

Utilisé en commutation un ALI verra sa sortie portée
à un potentiel Vs d'environ +11 V ou +1 V (mesurés par rapport à la masse) selon la configuration
de ses deux entrées et ce SAUF ERREUR DE MA PART.

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Maintenant, imaginons un intant que nous souhaitions
amplifier à l'aide de notre ALI -configuré différemment
pour travailler cette fois en régime linéaire -
un petit signal sinusoidal d'amplitude totale 10 mV,
c'est-à-dire + ou - 5 milli-volts de part et d'autre du Zéro volt de ce signal.

Et bien entendu, nous souhaitons qu'après amplification (linéaire), en sortie de l'ALI, le signal ait une dynamique de + ou - 5 volts, soit un gain = 1000 .

Nous allons avoir de gros soucis si nous mettons la masse de notre signal (le "Zéro volt du signal") à la masse de notre montage.

En effet toute la partie "négative" de notre signal
serait à un potentiel inférieur à celui de la "masse"
de notre amplificateur.

Qu'à cela ne tienne!
Notre ALI est alimenté en 12 volts.
Or 12 volts, c'est 6 volts + 6 volts

Créons donc une alimentation de 2 fois 6 volts
avec un point commun!
Nous aurons:
+ 6 volts,
la masse au potentiel 0 volt,
et le -6 volts.
(c'est tout à fait réalisable avec un transformateur
à point milieu, diodes de redressement et régulateur
positif 7806 et négatif 7906).

Plus simplement, créons une "masse flottante" exactement entre le 0 V et le 12 V à l'aide de 2 résistances identiques en série (je crois que l'on appelle cela "résistor" maintenant?),
connectées au 0 et au 12 V
et dont le point milieu sera maintenant notre référence
du Zéro volt,
aussi bien pour le petit signal sinusoïdal à amplifier que pour l'ALI.

C'était juste pour tenter "raccrocher les wagons"
à ce que votre professeur vous a enseigné.

Malheureusement mes tentatives d'explications sont dans un style beaucoup moins académique.

Pour la petite histoire, nous avons aujourd'hui
la chance de disposer d'ALI pouvant être alimentés entre
masse et +Valim.
Pendant lontemps, ces petites bêtes qui s'appelaient des
AOP demandaient une alimentation symétrique
+15V, 0 Volt (= la masse!) et -15 volts.

(Dans des applications spécifiques, c'est toujours le cas
d'un certain nombre d'ALI actuels)
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Tu parles de la loi de LENZ (que je ne connaissais pas),
est ce qu'elle renvoie ... à la creation d'un courant
de rupture tout simplement

C'est tout à fait cela!

Je reviendrai plus tard sur ce sujet à ne pas négliger
dans le cadre de ton PPE.

En effet, notre relais 230 V/5 A "made in Conrad" serait théoriquement en mesure de commuter une charge
RESISTIVE de plus de 1000 Watts.
http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stor...8852&from_fh=1

Le moteur électrique dont tu dois assurer la protection
(24 V 2,5 A mais nous ne savons rien de son
COURANT DE DEMARRAGE ???)
n'est pas qu'une charge résistive.
C'est essentiellement une charge INDUCTIVE.

Qui dit induction dit extra-courant à l'ouverture du circuit, donc de belles étincelles qui vont rapidement mettre hors d'usage les contacts de ton (petit) relais.

Quel est le remède préventif envisageable?
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Re-démarrage impossible après alarme

Je remet le schéma en bas de page
(j'ai tenté de l'améliorer un peu, car il nétait pas très réussi)

Fonctionnement

Initialement, rien ne fonctionne
Le 24 V arrive sur le relais qui n'est pas activé,
et c'est tout.
Le 24 V arrive également à l'un des contacts
du bouton-poussoir, et rien de plus.

Mise en service:
Une action (fugitive) sur le bouton-poussoir
va alimenter (*) le 7812 qui envoie le 12 V vers le module
de détection qui ... ne detecte rien (?)

Mais si! Car la tension 12 V régulée alimente à son tour le 7805 qui va alors lui-même alimenter le laser au travers d'un dispositif limiteur de courant.

Le rayon de lumière cohérente, après de multiples
réflexions destinées à assurer la protection du volume
enveloppant le moteur, parvient enfin à frapper la
photodiode.

La sortie de l'ALI bascule à 10 ou 11 volts, R5 transmet
et limite le courant de base du transistor qui devient
passant.

Le relais est activé et la palette mobile (le commun)
vient s'appuyer sur le contact "travail".
En même temps la LED LD1 nous signale que le système est armé.

Le moteur démarre et nous pouvons
relacher le bouton-poussoir.

(*) En fait le moteur a commencé à démarrer dès que l'on a appuyé sur le bouton poussoir
Il sera donc parcouru par le courant de démarrage,
d'où l'absolue nécessité de choisir un BP pouvant supporter au moins 5 ampères.

Il est clair que cela prend beaucoup plus de temps
pour l'écrire que d'appuyer sur le bouton.


Maintenant un moustique traverse le rayon laser.
Il ne se produit aucun changement!

EN THEORIE les condensateurs C1 et C3 ont "absorbé"
le (trop) bref signal provoqué par cette intrusion.
J'ai appelé cela filtrage (ou intégration) plus haut.


Une intrusion dans le périmètre de protection
va désactiver le relais.

ce que je ne vois pas c'est en quoi ce bouton poussoir
empeche le relais de rebasculer en position travail
une fois que l'objet detecté soit retiré
(ce qui implique la reception a nouveau du faiceau
par le recepteur)
En fait je n'arrive pas à localiser la fonction
" maintient de la position repos"

M'enfin, c'est très simple!

Si le relais bascule en position repos,
alors le moteur n'est plus alimenté,
MAIS le 7812 et le 7805 NON PLUS.

Il n'y a plus rien qui fonctionne,
Et même si tu enlève l'objet, il ne se passe rien
car pas de rayon laser ni de détection!


Elle n'est pas belle la vie?

[Ouk A Passi]

Rectificatif

Grossière erreur de ma part

la diode D1 (pas la LED) joue bien
un role de diode de roue libre.

Il faut lire OUI, OUI, OUI !

En fait j'avais mal lu, et je croyais que tu parlais de la LED LD1

Mea culpa