CARTES ET EMBASES GEOMETRIES N°1 & N°5
Description sommaire des cartes pour expérimentations multiples
Il s'agit de cartes circuit imprimés à usages multiple, mono-canal ou triple-canal de petite puissance, orientées "servo-contrôle analogique", permettant à tout amateur, par ajout de composants, de réaliser entre autres des asservissements simples à peu de frais. En entrée des capteurs : soit à effet Hall, soit optiques lisant une cible adéquate soit des résistances variables liés d'une façon ou d'une autre aux mécanismex que l'on veut asservir. En sortie ces cartes peuvent commander pour chaque canal : une charge combinées de 50 ohms min., comme des bobines de champs mais également par exemple des petits moteurs CC, basses tensions réversibles, ou des relais polarisés, ou des solénoïdes polarisés (magnétiquement) permettant le déplacement d'un dispositif en fonction de la position d'un capteur relativement à sa cible (servomécanisme/effort nul ou positionnement angulaire en fonction d'une consigne par exemple, et beaucoup d'autres applications.).
L'utilisation d'un motoréducteur approprié, même avec une puissance modeste, permet des réalisations très pertinentes à condition de faire un bon choix dans le dilemme couple/vitesse sans perdre de vue la précision des résultats à atteindre. Des circuits additionnels tels que par exemple : l'autobalance, l'arrêt automatique temporisé en cas de consommation excessive sont présents dans ces cartes pour solutionner plusieurs problèmes très spécifiques à l'application de lévitation contrôlée ou de servo contrôle analogique, on y place des composants ou pas, on enlève les cavaliers ou même les circuits intégrés si on a pris la précaution de les monter sur supports, à son choix. Des réglages disposés à des endroits "stratégiques" permettent également d'adapter le circuit à d'autres applications spécifiques.
Enfin ces cartes, par une utilisation judicieuse des pistes, emplacements et valeurs des composants, deviennent des cartes analogiques presque... universelles. Elles permettent de câbler sans trop de "souffrances" un schéma personnel à base d'amplis opérationnels préalablement mis au point ou recalculé, avec en prime, une bonne présentation (la qualité d'un circuit imprimé d'expérimentation doit permettre quelques "soudage/dessoudage" sans détériorations majeures ...). Ces cartes contiennent entre autres, à partir d'une source basse tension CA ou CC, simple ou double, stabilisée ou non :
L'utilisation d'un motoréducteur approprié, même avec une puissance modeste, permet des réalisations très pertinentes à condition de faire un bon choix dans le dilemme couple/vitesse sans perdre de vue la précision des résultats à atteindre. Des circuits additionnels tels que par exemple : l'autobalance, l'arrêt automatique temporisé en cas de consommation excessive sont présents dans ces cartes pour solutionner plusieurs problèmes très spécifiques à l'application de lévitation contrôlée ou de servo contrôle analogique, on y place des composants ou pas, on enlève les cavaliers ou même les circuits intégrés si on a pris la précaution de les monter sur supports, à son choix. Des réglages disposés à des endroits "stratégiques" permettent également d'adapter le circuit à d'autres applications spécifiques.
Enfin ces cartes, par une utilisation judicieuse des pistes, emplacements et valeurs des composants, deviennent des cartes analogiques presque... universelles. Elles permettent de câbler sans trop de "souffrances" un schéma personnel à base d'amplis opérationnels préalablement mis au point ou recalculé, avec en prime, une bonne présentation (la qualité d'un circuit imprimé d'expérimentation doit permettre quelques "soudage/dessoudage" sans détériorations majeures ...). Ces cartes contiennent entre autres, à partir d'une source basse tension CA ou CC, simple ou double, stabilisée ou non :
- les emplacements pour alimentations internes stabilisées linéaires ou à découpages (±12V, ±5V);
- une ou deux sources de référence +2.5V ajustables (LM336-Z2.5);
- des points d'entrée et sortie multiples, principaux et intermédiaires (barrettes, connecteurs au pas de 5,08);
- une ou trois sorties en pont combinant ampli opérationnels et transistors (14 DIP et TO-220), impropres sous cette forme à l'audio;
- deux filtres de bande et emplacement pour oscillateur (TLC555) avec sortie indépendante et contrôle de fréquence pour la première carte mono-canal, entrées et sorties validables ou invalidables par cavaliers, filtres passe-bas, empreintes pour circuits correcteurs ou filtres;
- etc.
Notes :
1. Des adaptations sur les alimentations peuvent être effectuées en fonction des besoins (radiateurs, mode de régulation, sources, etc.). Dans l'utilisation "lévitation" l'alimentation peut être limitée à de faibles performances, les radiateurs (en mode linéaire) sont réduits au minimum. Pour augmenter sensiblement le capacité des alimentations sans modifier la taille des radiateurs, on peut ajouter des ponts thermiques par l'intermédiaire des fixations entre les boîtiers des régulateurs et le châssis si il existe ou avec une plaque de protection en aluminium placée sous le(s) circuit(s) imprimé(s) en faisant attention à l'isolement du régulateur -12V (mode linéaire 79xx).
L'énergie nécessaire en régime stable est infime, Ces cartes sont prévues pour être alimentées par adaptateurs basse tension, sélectionnées suivant le mode de régulation choisit.
1. Des adaptations sur les alimentations peuvent être effectuées en fonction des besoins (radiateurs, mode de régulation, sources, etc.). Dans l'utilisation "lévitation" l'alimentation peut être limitée à de faibles performances, les radiateurs (en mode linéaire) sont réduits au minimum. Pour augmenter sensiblement le capacité des alimentations sans modifier la taille des radiateurs, on peut ajouter des ponts thermiques par l'intermédiaire des fixations entre les boîtiers des régulateurs et le châssis si il existe ou avec une plaque de protection en aluminium placée sous le(s) circuit(s) imprimé(s) en faisant attention à l'isolement du régulateur -12V (mode linéaire 79xx).
L'énergie nécessaire en régime stable est infime, Ces cartes sont prévues pour être alimentées par adaptateurs basse tension, sélectionnées suivant le mode de régulation choisit.
2. Des points d'accès intermédiaires permettent de connecter deux cartes en mode maître/esclave, la carte maître est celle qui remplit la fonction "capteur", la carte esclave, elle, reproduit séparément la fonction "puissance" de la carte maître, phase inversée ou non suivant les besoins. Une autre configuration est possible concernant 2 fonctions "capteurs" vers une fonction "puissance". Une carte additive, spécifiquement utilisée dans ce mode est simplifiée et donc beaucoup moins onéreuse en terme de composants et de temps de montage.
3. L'ajout d'une carte d'interfaçage simplifiée permet de multiplier les possibilités d'utilisation pour certaines applications qui sembleraient impossibles compte tenu de la puissance modeste disponible.
Autres circuits :
- Circuit pour l'assemblage d'une embase géométrie N°5 - 6 bobines, 6 aimants, dim : 150 mm x 150 mm.
- Circuit pour l'assemblage d'une embase géométrie N°5 - 3 bobines, 6 aimants, dim : 150 mm x 150 mm et moins.
- Circuit pour l'implantation aisée du mode différentiel (géométrie N°5, etc.).
- Circuit pour lecture de position par 3 capteurs Hall (gémétrie N°5 et N°6).
- Circuit pour lecture de position par induction (géométrie N°5 et N°6, etc.).
- Circuit pour l'implantation aisée de la stabilisation et du guidage par induction
(pas de capteur Hall ou opto) pour géométrie N°5 et N°6, etc.
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Embase du flyingmagnet
L'embase est constituée d'un châssis en aluminium de 2mm et de cornières 13x19 coupées aux longueurs indiquées dans les dessins, une découpe permet de recevoir la carte servo-contrôleur, en amincissant l'embase et en donnant accès direct aux réglages.
Un dispositif simple mais indispensable permet le positionnement fin du capteur optique (ou du capteur Hall). L'ensemble a été dimensionné
pour pouvoir éventuellement être inséré à l'intérieur d'un boîtier Hammond standardN°1599HSGY (photos & vidéo).
Pour des raisons de clarté dans le dessin ci-dessous, certains détails pratiques sont omis, comme par exemple :
les cornières de rigidité disposées de chaque côté de l'embase ou d'autres détails relatifs au montage des capteurs.
Note: Le capteur opto peut être remplacé par un capteur Hall, dans ce cas le dispositif de positionnement peut être simplifié mais les aimants du flyingmagnet doivent être ré-optimisés (détails sur demande).
A voir les vues alternatives en haut gauche de la page "Photos" ainsi qu'en début de la page "Tech".
Note: Le capteur opto peut être remplacé par un capteur Hall, dans ce cas le dispositif de positionnement peut être simplifié mais les aimants du flyingmagnet doivent être ré-optimisés (détails sur demande).
A voir les vues alternatives en haut gauche de la page "Photos" ainsi qu'en début de la page "Tech".
Détail du principe de l'embase flyingmagnet© (géométrie N°1) Plus de détails [.pdf]
00036017
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