Cours:RegulationTemperature

Procédure de vérification/réglage sans le banc de test

La vérification des fonctions de chaque carte se fera manuellement.
Pour chaque fonction vous utiliserez le matériel adapté :

• alimentation
• oscilloscope
• gbf
• boîte à décade
• shield Arduino Nano
• ...

Vous devrez ensuite produire un rapport de test pour valider le certificat de conformité. Le découpage fonctionnel servira de base à la structure du rapport.
Logiciel : SimulIDE

fonction alimenter

Matériel nécessaire :
Une alimentation de laboratoire
Un multimètre

Procédure :
Réglez l'alimentation de laboratoire à 12V et limitez le courant à 100 mA.
Alimentez votre carte et vérifiez la présence de 12V et de 5V sur les broches de sortie de la carte.
Vérifier le bon fonctionnement des LED

Leds : rouge TLHR5400, verte MCL053GD et bleue 2111O156.

F1 capter la température

Le test de cette fonction s'effectue en même temps que celui de la fonction Alimenter.

Matériel
En plus du matériel nécessaire pour tester Fa, il vous faudra une boite à décade

Procédure :

1. Alimenter la carte en 12V :
2. Sans raccorder la boîte à décade, régler le potentiomètre en butée dans le sens antihoraire et vérifier que la tension sur la sortie Um est égale à 5V .
   
3. Tourner le potentiomètre en butée dans le sens horaire et vérifier que la tension sur la sortie Um est toujours égale à 5V .
   
4. Régler la boîte à décade sur la valeur que doit avoir votre capteur pour la température de consigne de votre régulateur. Vérifier la valeur de la résistance à l'aide d'un Ohmmètre. Raccorder la boîte à décade à la place de la CTN et régler le potentiomètre afin d'obtenir Um = 2,5V .
   
   

Maintenant que votre carte est réglée, il ne faut plus toucher au potentiomètre.

1. Débrancher la boîte à décade et la régler sur la valeur que doit avoir votre capteur pour la température de consigne Tlow. Vérifier la valeur de la résistance à l'aide d'un Ohmmètre. Raccorder la boîte à décade à la place de la CTN et relever la nouvelle valeur de la sortie Um = Umlow.
   
2. Débrancher la boîte à décade et la régler sur la valeur que doit avoir votre capteur pour la température de consigne Thigh. Vérifier la valeur de la résistance à l'aide d'un Ohmmètre. Raccorder la boîte à décade à la place de la CTN et relever la nouvelle valeur de la sortie Um = Umhigh.
   
3. vérifier que les valeurs de Umlow et Umhihgh correspondent à celles trouvées dans la feuille Excel.
   

fonction amplifier

Matériel nécessaire

Une alimentation 5V fixe et une alimentation 0 à 5 V réglable / un multimètre / un GBF / Un oscilloscope

Avant de mettre le TL081, alimenter la carte à l'aide de l'alimentation 5V fixe entre la borne +5V et la borne GND

1. Vérifier la présence d'une tension de 2,5V sur la borne 3 du TL081 (validation du raccordement du pont diviseur)
   
2. Vérifier la présence d'une tension de 5V sur la borne 7 et d'une tension de 0V sur la borne 1 du TL081 (validation du raccordement des bornes d'alimentations du TL081)
   

Raccorder l'alimentation réglable préalablement réglée à 2,5V entre l'entrée Um et GND

1. vérifier que la tension de sortie Ut soit aussi égale à 2,5V.(validation du raccordement de la boucle de contre réaction)
   
2. faire varier le potentiomètre sur toute la plage de réglage et vérifier que Ut reste à 2,5V
   

Pour valider le fonctionnement de cette carte, on doit au préalable régler le gain du montage.

1. Couper les alimentations et insérer le TL081 en prenant soin de bien respecter le sens imposé par le détrompeur.
   
2. alumer à nouveau les alimentations, régler la tension Um à Umlow et régler le gain pour que Ut = Ut corresponde à la valeur désirée
   
3. régler la tension Um à Umhigh et régler le gain pour que Ut = Ut corresponde à la valeur désirée
   
4. vérifier que les deux valeurs de Ut sont correctes après réglage. Sinon répéter les deux opérations de réglage ( avec Utlow et Uthigh ) pour ajuster le gain.
   
   

Couper les alimentations et associer les deux premières cartes pour valider l'ensemble.

1. Raccorder la boîte à décade à la place du capteur, et alimenter la première carte en 12V.
   

1. régler la valeur de la résistance à RTlow et mesurer les valeurs de Um et de Ut
   
2. régler la valeur de la résistance à RThigh et mesurer les valeurs de Um et de Ut
   

1. consigner les valeurs dans le tableau du document réponses
   

Tracé de la caractéristique Ut=f(Um)

1. Couper les alimentations et retirer la carte alimentation
   

1. alimenter la carte Fonction Amplifier en 5V
   

1. régler un signal triangulaire de 1kHz entre 0 et 5V sur le GBF et vérifier ce signal avec l'oscilloscope
   

1. appliquer le signal triangulaire sur l'entrée Um
   

1. visualiser le signal Ut et effectuer une capture d’écran de l’oscilloscope pour faire valider le fonctionnement de cette fonction.
   

fonction comparer

Les tensions de sorties (Utlow et Uthigh) de cette carte sont des sorties logiques, elles ne peuvent prendre que la valeur 0V (0) ou 5V (1).
on peut donc facilement tester cette carte en utilisant votre shield Arduino Nano. vous allez utiliser le connecteur du télémètre à ultre sons.

1. réalisez un petit programme Arduino permettant d'allumer ou d'éteindre les leds gauche et droite de votre shield Arduino Nano en fonction de l'état logique de Utlow et Uthigh.
2. connectez votre carte à votre shield et faites varier par incrément de 0,1V avec une alimentation adéquate la tension Ut.
   
3. vérifiez le fonctionnement des 2 comparateurs
   • relevez la valeur de Ut au changement de Utlow
   • relevez la valeur de Ut au changement de Uthigh

fonction afficher

Cette carte utilise des portes logiques, on peut donc facilement tester cette carte en utilisant votre shield Arduino Nano.
vous allez utiliser le connecteur du télémètre à ultre sons.

1. réalisez un petit programme Arduino permettant de tester les leds en fonction des entrées logiques.
2. reliez la carte afficher aux quatre bornes du connecteur du télémètre.

fonction commander chauffe

Pour valider le fonctionnement de cette carte, vous utiliserez la procédure de tests proposée au paragraphe 6.3

1. vous n'utiliserez pas le balayage temporel mais le mode XY.
2. la capture d'écran de l'oscilloscope se fera en utilisant votre clé USB et non une photo avec votre smartphone

fonction chauffer et clignoter

La fonction chauffer est réalisée par un transistor, il suffira d'alimenter la grille de ce transistor par une sortie de votre shield Arduino Nano.
ATTENTION : la sortie est en 12V, vous pourrez remplacer la résistance de puissance par une ampoule automobile pour valider le fonctionnement.

1. réalisez un programme Arduino Nano qui utilise le BP haut pour activer ou arrêter la chauffe.
2. pour la fonction clignoter, réalisez un programme qui utilise le BP bas pour activer ou arrêter la fonction clignoter.

Composants

• Capteur de température :
  • farnell 1164822
  • datasheet
  • caractéristique

Fichier:Dossier de conception.pdf

Cordées de la réussite

• Media:Regulation tout ou rien.pdf

Divers

• Cours:RegulationTemperatureEnseignants