interdisant le fonctionnement de la chaudière qui éjecte des gaz viciés.
L
es médias font régu -lièrement 11écho dans leurs colonnes des tragédies causées par le mo-noxyde de carbone, gaz in-odore et invisible particuliè-rement dangereux. Ces dé-fauts sont à mettre généralement à l'actif d1ano-malies dans 11installation de chauffage. Nombre de cir-cuits détecteurs de toutes sortes de gaz comme le mé-thane CH4, GPL,compo-sants organiques ou chi-miques, et aussi du fameux monoxyde de carbone (CO) ont été publié jusqu1à aujour-d1hui. Tous ces montages utilisent des pyro capteurs, composants électroniques particuliers et délicats qui analysent l'atmosphère pour détecter la présence de la substance pour laquelle ils sont conçus. Ces petits cap-teurs utilisent un réchauf-feur de type résistif, qui
por-Circuit interne du capteur R
-o· · .·
R = Réchauffeur P = Pyro élément• •
. .
Vue de dessous R
Fig.1 Schéma synoptique et brochage du capteur de CO.
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te en température un pyro élément. Lorsque ce dernier est chaud, il se révèle sen-sible aux mélanges gazeux présents dans l1air. La résis-tance interne de 11élément diminue proportionnelle-ment à la teneur de gaz dans 11atmosphère.
La plupart des capteurs pré-sents sur le marché électro-nique sont fabriqués par la société FIGARO. Ces détec-teurs sont spécialement dé-veloppés pour réagir à des substances les plus variées, de 11ammoniaque aux mé-langes d1alcool. Les éthylo-mètres, utilisés par la police par exemple, utilisent ces types de composants. Ce-pendant, pour fournir des lectures réelles et fiables, le capteur doit être porté à une température élevée et constante, ce qui demande une alimentation assurée par
une tension stabilisée. De même pour leur utilisation, leur emplacement doit être choisi de telle manière qu1il ne soit pas installé dans un courant d'air qui est suscep-tible de provoquer des écarts subits de la tempéra-ture ambiante.
Les appareils professionnels renferment dans leur circui-terie des résistances NTC afin de compenser d 1éven-tuels problèmes de mesure engendrés par les phéno-mènes habituels cités ci-des-sus. Leur fonctionnement à l'allumage est en général re-tardé d 1environ vingt mi-nutes afin de permettre au
11nez11 de se stabiliser à la va-leur de température idéale pour certifier la mesure.
Transformateur externe
PR1
Brochage
TR1 - TR2 PR1 IC1
ZX263
BZ1
A
1 2 3 4
B +
E M U Fig.2 Schéma électrique du dispositif.
Examinons maintenant les avantages de ce nouveau capteur C298442A.
Le principe de fonctionne-ment est identique à celui des modèles précédents. Le C298442A est déjà compen-sé intérieurement. Ce cap-teur ne nécessite donc pas de composants externes ni pour retarder la lecture d'al-lumage ni pour linéariser le fonctionnement à diffé-rentes températures. Com-me le montre sa structure et son schéma synoptique re-produits en fig.l, le capteur comporte 4 broches (deux pour le réchauffeur et deux qui sont le prolongement du pyro élément P). Après la mise sous tension, il s'écou-le une minute avant que s'écou-le
+5V
circuit n'affiche une mesure.
Au terme de ce délai, la lec-ture est fidèle et fiable même si une variation intervient dans les conditions de fonc-tionnement. Tout écart de température ou toute dérive de tension fait alors interve-nir automatiquement la com-pensation interne. La consommation du réchauf-feur est très faible. Son fonc-tionnement est assuré par une tension de 5 volts en courant continu et il réclame 1/2 watt de puissance. Vu l'intégration poussée et la complexité du capteur, il ne reste, pour compléter le montage, qu'à ajouter quelques composants ex-ternes seulement. Ce monta-ge fort simple s'avère très
+ 3 + 30
v
GND
Générateur FET à courant constant
GND Fig.3 Circuit interne des LED.
utile pour renforcer de ma-nière significative la sécurité des installations diverses et se prémunir contre ces éma-nations insidieuses de gaz.
SCHEMA ELECTRIQUE
Le schéma électrique est re-produit en fig.2. La tension d'alimentation est extraite du réseau secteur par l'inter-médiaire d'un simple trans-formateur 230 volts 1 9+9V 3VA. Les deux enroulements secondaires sont dispo-nibles aux points 9Vac-V-9Vac. Le redresseur à demi-alternance PRl contient sim-plement deux diodes avec cathode commune et un
ré-Flg.4 Reproduction à l'échelle 1 du circuit imprimé vu côté cuivre.
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es ure
Fig.S Schéma d'implantation et liaisons à l'électrovanne qui contrôle l'arrivée de carburant.
Electrovanne carburant
gulateur de tension basé sur le régulateur positif clas-sique de 5 volts (7805) qui alimente le circuit, à l'excep-tion de l'interface de sortie pour l'électrovanne. La ten-sion de +5 Volts stabilisée présente à la sortie de ICl alimente le réchauffeur du capteur de gaz SEL Les tran-sistors Darlington de sortie TR1-TR2 contrôlent le buz-zer local BZl ainsi que l'op-tocoupleur SSRl qui assure la commande de l'électro-vanne. Le pyro élément contenu dans le capteur SEl, forme un pont diviseur.
L'ajustable Pl ferme le cir-cuit à la masse. Ainsi est-il possible de prélever du cur-seur de Plia tension desti-née à la commande des deux Darlington dès le dépasse-ment du seuil établi. En condition d'alarme, la com-mutation de TRl à la masse
zer BZl et l'allumage de la LED DLl. L'activation de TR2 contrôle un autre com-posant, un relais "solid sta-te" pour courant alternatif (SSRl). Il s'agit d'un compo-sant de la famille des opto-coupleurs, renfermant une LED et un optodiac opérant directement à la tension sec-teur 230 volts.
De cette façon, il est pos-sible de contrôler l'électro-vanne qui a pour rôle d'inter-rompre le flux de carburant vers la chaudière. Lorsque le carburant vient à man-quer, le brûleur est inhibé et préserve les êtres vivants des dangers liés au monoxy-de monoxy-de carbone. SSRl se pré-sente physiquement comme un petit condensateur céra-mique doté de quatre broches alignées. Il accepte en entrée une tension de 3 à 30 volts alternatifs ou conti-provoque l'activation du buz- nus alors qu'en sortie il est 38-Nouvelle Electronique-15février/15 avri/2001
capable de contrôler des charges limitées à 250V-1A.
Ni la LED de mise sous ten-sion ni celle d'alarme nepos-sèdent de résistance de limi-tation.
La première fonctionne de 3 à 15 volts grâce à un transis-tor FET interne à courant constant. La seconde est une LED clignotante fonction -nant directement sous une tension de 5 volts comme le montre la fig.3. La sensibilité est réglée via Pl.
REALISATION PRATIQUE
Sur le circuit imprimé (fig.4) monter les composants conformément au schéma d'implantation reproduit en fig.5. Le montage ne com-porte aucune résistance, ce qui est assez inhabituel ! Monter les LED DLl et DL2, partie arrondie vers le bord de la platine. Placer les condensateurs Cl et C2 en prenant garde à la polarité des broches du premier. Ins-taller les transistors TRl et TR2 et le pont PRl qui peut fort bien être remplacé par deux diodes communes de 50V-100mA. Les transistors Darlington TRl et TR2 pos-sèdent une valeur de 50V-100mA comme le plus ré-pandu BC517 dont le bro-chage peut parfois différer comme le montre en détail le schéma électrique. Placer l'ajustable multitours Pl.
Orienter la surface métal-lique du régulateur ICl vers l'extérieur de la platine.
L'optocoupleur SSRl est do-té de quatre broches ali-gnées, dont deux sont plus rapprochées. Installer les
borniers à trois plots (alimentation 9-0-9Volts al-ternatifs) et à deux plots (A-B électrovanne) et le buz-zer BZl en veillant à sa pola-rité.
Monter maintenant le cap-teur SEl en respectant son orientation et en procédant à une soudure rapide qui ne compromette pas l'intégrité de sa structure interne. Pla-cer le montage dans un boî-tier plastique doté de trous permettant le passage de l'air à analyser.
ESSAIS
Alimenter le montage. Après une minute de patience, ré-gler Pl jusqu'à activation du buzzer et allumage de la LED verte (DLl). Ramener ensuite lentement Pl vers la masse jusqu'à l'arrêt de l'alarme.
Ainsi la sensibilité est opti-male. Cette opération doit être effectuée dans une at-mosphère très saine, sans présence de gaz. Pour se préserver de fausses alertes, il est conseillé de donner un autre demi-tour de l'ajustable Pl vers la mas-se. Les essais sont rapide -ment effectués.
En effet, il suffit d'allumer un feu gaz d'une table de cuisson et d'approcher, (mais pas trop) le montage de la flamme. L'alarme se déclenche alors immédiate-ment.