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Projet Electronique : Baptiste Ivaldi-Brunel Yoann Le Fur Bertrand Joly Thomas Horel Circuit d’interface d’un gyromètre.

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1 Projet Electronique : Baptiste Ivaldi-Brunel Yoann Le Fur Bertrand Joly Thomas Horel Circuit d’interface d’un gyromètre

2 Projet Electronique Objectif du projet Concevoir un circuit générant une tension analogique proportionnelle à une vitesse de rotation. Concevoir un circuit générant une tension analogique proportionnelle à une vitesse de rotation. La mise en forme du signal issu du gyromètre devra permettre d’obtenir un signal d’amplitude 5V pour une variation de +/- 2rad/s. La mise en forme du signal issu du gyromètre devra permettre d’obtenir un signal d’amplitude 5V pour une variation de +/- 2rad/s. Pour pouvoir exploiter ce signal, il sera nécessaire de rejeter les différentes sources de bruit en basse fréquence (T°) et en hautes fréquences (parasites radio). Pour pouvoir exploiter ce signal, il sera nécessaire de rejeter les différentes sources de bruit en basse fréquence (T°) et en hautes fréquences (parasites radio).

3 Projet Electronique Cahier des charges Circuit d’interface du gyromètre Vitesse de rotation Signal de sortie Bruit FC2 FS1 FC1

4 Projet Electronique Fonction de service du circuit. Fonction de service : Fonction de service : FS1 : Générer une tension analogique de sortie proportionnelle à une vitesse de rotation d’entrée. Solution technique à la fonction de service FS1 : Solution technique à la fonction de service FS1 : Utiliser un capteur gyromètre piézoélectrique.

5 Projet Electronique Fonctions de contraintes du circuit. Fonctions de contrainte : Fonctions de contrainte : FC1 : Rejeter les différentes sources de bruit. FC1 : Rejeter les différentes sources de bruit. (en basse fréquences à cause des variations de température et en hautes fréquences à cause des parasites). Solution technique à la fonction de contrainte FC1 : Solution technique à la fonction de contrainte FC1 : Utiliser un filtre passe haut pour éliminer le bruit en basse fréquence et un passe bas pour celui en haute fréquence. Fonctions de contrainte : Fonctions de contrainte : FC2 : Obtenir un signal d’amplitude 5V en sortie pour une variation de +/- 2rad.s-1. Solution technique à la contrainte FC2 : Solution technique à la contrainte FC2 : Utiliser un diviseur de tension pour obtenir les valeurs souhaitées.

6 Projet Electronique Le gyromètre C’est un capteur de vitesse angulaire piézoélectrique qui emploie le phénomène de la force de Coriolis, qui est produite quand une vitesse angulaire de rotation est appliquée au vibrateur. Celui-ci délivre une tension de sortie avec une amplitude proportionnelle à la vitesse de rotation.

7 Projet Electronique Les filtres Pour réduire l'effet de dérive de la température en basse fréquence (due à la variation de température ambiante) Pour supprimer la composante de bruit parasite en haute fréquence autour de 22-25kHz (fréquence de résonance du capteur)

8 Projet Electronique Calcul de dimensionnement R1=100K, R2=10k, R3=90K, C1=4.7µF, C2=1800pF, C3=4.7µF [(Vout*j*C1*R1*w+Vref)*(R2+Z)/ (1+j*C1*R1*w)-Vref*Z]*(1/R2) = V1

9 Projet Electronique On rajoute au circuit un diviseur de tension afin de respecter les contraintes de dimensionnement désirées. On à choisit de prendre R4 = R5 pour diviser le signal précédent par deux. V=V1*R5/(R5+R4)=V1/2 Calcul de dimensionnement

10 Projet Electronique Respect des contraintes imposées Selon les documents constructeur la vitesse maximale du gyroscope est de +/- 300°/s soit 5.23 rad/s (5,23 = (300*2*pi)/360). La tension maximum correspondant à cette valeur de vitesse maximum est donc de 1.551V (0.3* = =1.551). On veut donc obtenir une variation de 5V pour +/– 2rad/s soit dans le cas maximum, pour une variation de +/ rad/s on aura une variation de V ( = 5.23*5/2).

11 Projet Electronique Simulation sous DXP

12 Projet Electronique Simulation du signal émis par le gyromètre Résultats de la simulation Simulation sous DXP

13 Projet Electronique Conclusion L’utilisation d’un capteur gyromètre piézoélectrique nous a permis de générer une tension analogique, proportionnelle à la vitesse de rotation, calibrée grâce à des filtres passe haut et passe bas. L’utilisation d’un capteur gyromètre piézoélectrique nous a permis de générer une tension analogique, proportionnelle à la vitesse de rotation, calibrée grâce à des filtres passe haut et passe bas. Ce système s’utilise en modélisme aéronautique (ex : drone,….), ou, plus généralement, comme capteur de vitesse et/ou d’accélération dans des systèmes quelconques. Ce système s’utilise en modélisme aéronautique (ex : drone,….), ou, plus généralement, comme capteur de vitesse et/ou d’accélération dans des systèmes quelconques.

14 Projet Electronique Problèmes rencontrés la simulation sous DXP n’a pas fonctionné ce qui a engendré un retard notable sur le planning que nous nous étions fixé. la simulation sous DXP n’a pas fonctionné ce qui a engendré un retard notable sur le planning que nous nous étions fixé. le dimensionnement des composants. le dimensionnement des composants. la réalisation du montage réel. la réalisation du montage réel.


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