à la réalité» Séminaire du BTS « Systèmes électroniques »

Présentation au sujet: "à la réalité» Séminaire du BTS « Systèmes électroniques »"— Transcription de la présentation:

1 à la réalité» Séminaire du BTS « Systèmes électroniques »
Une équipe pédagogique: le physicien et l’électronicien, qui fait quoi ? « Le système: de la maquette numérique à la réalité»

2 La pédagogie autour de systèmes électroniques
Un Objet Technique Exemple: « le chargeur de monnaie » Un Problème à résoudre Exemple: « Identification des pièces de monnaie » Activités du physicien: Comprendre les faits les principes mis en œuvre et modéliser Activités de l’électronicien: Réalisations Produit des effets Propose des solutions et valide

3 Un objet technique Le Monnayeur Un projet:
Chicane de ralentissement PIECE Elément anti-rebond Détection du passage d’une pièce ( comptabilisation ) Caisse Guillotine Pièces refusées Bobines de détection 1 2 3 Un objet technique Le Monnayeur Un projet: Réaliser les oscillateurs et mettre en œuvre les circuits magnétiques valider l’identification des pièces

4 Les activités du physicien
Quelles relations entre la présence de la pièce et le circuit magnétique ? Les matériaux en électromagnétisme Présentation d’un logiciel de simulation par éléments finis (matlab) Définition des flux (propre, commun, fuite) Définition du modèle inductance (propre, principale, fuite, mutuelle).

5 Comprendre les phénomènes
Les matériaux: Le cuivre, le fer, l’air Le cuivre: la densité de courant (J), le courant (I) La perméabilité magnétique relative mr =1 Le fer: L’excitation magnétique H et l’induction B Relation entre B et H : (régime linéaire) B= m0 mr H L’air: existence d’un entrefer (stockage de l’énergie électromagnétique) : théorème d’ampère

6 Simulation de la présence de la pièce
Pièce à détecter Bobines d’excitation Circuit magnétique Valeur du potentiel vecteur A

7 Simulation de la pièce engagée
entrefer Augmentation des fuites Diminution du potentiel vecteur A

8 Simulation de l’absence de la pièce
Augmentation des fuites Diminution du potentiel vecteur A

9 Modèles « inductance » Une inductance propre pour le circuit p:
Une inductance principale pour le circuit p: Une inductance de fuite pour le circuit p: Une inductance mutuelle entre les circuits 1 et 2: Un coefficient de couplage entre 1 et 2:

10 Validation de l’oscillateur 1 et 3
Saturation de Q2 Blocage de Q2 A

11 Réalisation: Conditions d’oscillation
Le montage doit comporter trois pôles: un pôle réel <0 deux pôles imaginaires pures conjugués La présence d’une pièce se manifeste sur la valeur de Leq donc de la fréquence (Fs) du signal ( 0<k<1 ) absence de la pièce: k~ Fs= 25 khz présence de la pièce: k~ 1 Fs= 20 khz Les conditions initiales sont imposées par Q2 (Vc1 et Vc2 = 0, il=0)

12 L’électronicien Propose des solutions
Leq Req Choix technologiques Leq :inductances en séries, en // ou transformateur K >0 ou K<1 Le rapport entre et c1 c2 Limite pour Req

13 Analyse : Conditions d’oscillation
Deux conditions: P2 Limite RL>100K P1 P2* Choix technologiques: La variation de L ne modifie pas le lieu des pôles

14 Action sur l’oscillateur 2
Utilisation en transformateur

15 Validation de l’oscillateur 2
Pas de pièce: k=0 Vs=9v c/c Fs= 25 khz Pièce présente: k=1 Vs=1V c/c Fs=14 khz

16 Schéma structurel de la carte

17 Simulation du dispositif de commande

18 Organisation de la Programmation

19 Programmation du Compteur DSP

20 Conclusion: il faut un objet technique
La conduite du projet est l’œuvre de l’équipe pédagogique indissociable. Activités de l’électronicien: Réalisations Produit des effets Propose des solutions et valide Bobines de détection Activités du physicien: Comprendre les faits les principes mis en œuvre la modélisation Complémentarité des activités autour d’un projet