Séance No. 2 4 octobre 2010
(CSYEI)
Activiteés de cette séance
1. Illustration du système complet, vue d’ensemble.
2. Principe de fonctionnement du capteur de position optique.
3. Composants utilisés pour le capteur optique.
4. Caractéristiques du capteur de position.
5. Caractéristiques du système déformable.
6. Développement orienté système: construction d’un schéma bloc fonctionnel hiérarchique.
Description fonctionnelle de la balance
LED IR
2 Photodiodes
Actuateur Force Voice-Coil
Force électro- magnétique
Objet à peser
Mesure de position
Courant régulé ic
Variateur I uC
LCD 3x16
Touches capacitives
Diaphragme
ip1, ip2
iL
uPOS
A D
PWM iMES
SPI
Alimentation
4 x AA 1.5 Cells
ON/OFF TARE
Système de contrôle
I/F capteur
Mécanique et capteurs
Fonctionnement du capteur de position
Idiff/(Isum)
Pos [um]
+Zmax iL = Kp( Iref - Isum)
Déplacement
Ip1
Idiff
IR SFH484 Isum
BPX48
Iref
+ - iL
Ip2
uPOS
uPOS =
-Zmax
OPTO-ELECTRONIQUE CONDITIONNEMENT SIGNAL
REGULATION EMISSION
1. LED infrarouge : SFH484 (SFH484.pdf)
Composants Opto-électroniques 1/2
Composants Opto-électroniques 2/2
1. Photodiode : BPX48 (BPX48f.pdf)
Détail capteur de position
Le capteur de position est réalisé à partir de deux photodiodes et une LED infrarouge ainsi que d’une fente mobile.
Diaphragme mobile
Photodiodes
LED
infrarouge
Déplacement mesuré
Caractéristiques du capteur de position
1. La LED IR est soumise à un courant IL = 20 mA 2. La fente du diaphragme est de d = 0.45 mm 3. La course mécanique est de Zmax = 300 µm
4. Le courant Idiff des photodiodes est de Sp = 21 nA/µm
5. Le courant max dans les photodiodes en Zmax est de environ IpMAX = 3.2 µA
6. La rigidité de la balance est de r = 1.32gr/µm
Schéma bloc, analyse système
But : Réaliser le schéma bloc hiérarchique du système de contrôle de la balance.
1. Un premier niveau hiérarchique où chaque bloc représente un PCB, les liaisons entre les PCB, les connecteurs externes pour chaque PCB, les protection surtension, filtres de déparasitage, fusibles, boutons, etc.
Par dessin les actuateurs et la partie mécanique peuvent aussi être illustrés.
Ce niveau est destiné au test du système et au montage.
2. Un deuxième niveau hiérarchique contenant les blocs fonctionnels de chaque PCB. Ceci est
nécessaire uniquement pour les PCB d’une certaine complexité (un bloc représente au moins une fonction du système). Les blocs sont reliés par tous les signaux qui sont nécessaires. Les
alimentations de chaque bloc doivent être représentées.
Ce niveau est sert à documenter le système et à mieux comprendre son fonctionnement.
3. Un troisième niveau hiérarchique contenant les schémas de détail de chaque bloc.
Design de la partie capteur
A partir de la description ci dessus, réaliser le schéma de détail du bloc conditionnement capteur.
