Carte analogique numérique 8 voies avec le MAX 186 de Dallas Maxim semiconductor.

 

1- Pourquoi 8 voies ?

2 - Des idées en vrac :

2- 1 : à fenêtre optique.

2- 2 : :à laser.

2 - 3 : à mesure de capacité.

2 - 4 : à inductances variables.

2 - 5 : à infrasons, ou barométrique.

2 - 6 : à mesure de variation du champ magnétique terrestre.

2 - 7 : à capteur à effet hall.

3 - L'effet microphonique, ou comment fabriquer du courant électrique.

4 - les bobines.

5 - Le plan des cartes amplificatrices.

5 - 1 : Le circuit imprimé de la carte amplificatrice.

5 - 2 : L'implantation des composants.

6 - Le convertisseur analogique numérique avec le MAX 186.

6 - 1 : Le circuit imprimé du convertisseur analogique numérique, coté cuivre.

6 - 2 : L'implantation des composants du convertisseur analogique numérique.

7 - Problèmes de reproduction des circuits imprimés. Le téléchargement du logiciel "TCI.EXE", gratuit et vraiment pratique.

 

 

1- Pourquoi 8 voies ?

fleche Nous pensons , Roland Massinot et moi même, qu'il est pratique pour l'amateur de réaliser et de tester plusieurs capteurs.

A notre actif, nous avons réalisé des capteurs du même modèle que Monsieur Lehman . Si vous avez des dons pour la langue alors allez voir sur le site très bien fait du PSN.Quake aux USA.

De son côté, Roland Massinot a réalisé un capteur à balancier qui fonctionne très bien.

Pour ma part, j'ai découvert par hasard la possibilité d'utiliser la répulsion magnétique.

Mais le champ d'action de l'amateur n'est pas limité! Nous n'avons aucune contrainte de temps, aucune obligation de résultat, nous pilotons nos projets comme nous l'entendons. Pourtant à y regarder de plus près nous sommes limités par plusieurs facteurs :

a- Notre carte d'acquisition n'a que quatre possibilités, alors que le circuit intégré, le Max 186 permet de travailler sur 8 voies. Voilà une perte de potentialité non négligeable, cette perte est de 50 % !

b- Quand un capteur est aux essais, il faut attendre qu'il y ait plusieurs séismes locaux, mais aussi des téléséismes. Sinon, il est impossible de définir ses caractéristiques. Nous pourrions envisager de réaliser une table générant des microvibrations, mais il faudrait alors étalonner cette table avec du matériel de laboratoire, que nous n'avons pas ! Non, le plus simple pour l'amateur est d'attendre l'événement sismique pour se faire une idée de la qualité du produit réalisé. Il suffit alors de comparer le résultat avec ceux des sites officiels.

c- Quand un capteur semble fonctionner correctement, nous nous trouvons face à la frustration du séisme qui échappe à la mesure. Perdu à la mesure, car noyé dans le bruit sismique, voir, sur la côte vendéenne le bruit de l'océan, de la marée, des changements de pression atmosphérique et même un cocktail des ingrédients déjà cités, ce qui donne les tempêtes d'hiver, qui pourrissent joyeusement l'observation. Les parasites électriques de tous poils qui surgissent sans crier gare et vous génèrent des séries de pics noyant complètement le signal. Tout cela motive à expérimenter d'autres capteurs.

2 - Des idées en vrac, pas forcément novatrices et non vérifiées par moi-même

fleche2 - 1 - Mesurer l'occultation d'une fenêtre optique. L'écran étant lié avec le balancier. La source lumineuse peut être une lampe ou une diode électroluminescente D.E.L ou L.E.D , le récepteur : une photorésistance, L.D.R. ou une photodiode . . .

lampe et LDR

 

fleche2 - 2 - Un autre mode optique, un petit laser de poche éclairant en permanence une photodiode , une photorésistance ou un phototransistor situé à plusieurs mètres ou dizaines de mètres, les faibles écarts devraient être mesurables.

laser et phototransistor

fleche2 - 3 - Un capteur fonctionnant sur une dérive de capacité, une électrode d'un condensateur variable étant fixe, l'autre mobile. L'ensemble travaillant au sein d'un oscillateur, il ne reste qu'à mesurer les écarts de fréquence.

Condensateur variable

fleche3 - 4 - Sur le même principe, au lieu d'un condensateur, nous utilisons des bobines, comme dans le circuit d'accord d'un autoradio d'ancienne génération.

bobines variables

fleche3 - 5 - Souvent un séisme est accompagné d'un bruit sourd, en très basse fréquence sonore, il doit être possible de réaliser un microphone adapté aux infrasons permettant ainsi de mesurer le chant de la terre dans ce spectre, ainsi d'ailleurs que l'amplitude du signal. Voici une hypothèse de travail, non vérifiée ! Il doit être possible de réaliser un capteur barométrique rapide qui capterait les variations de pression de l'air. Un système compensatoire lent, établirait le niveau zéro central de référence. Tout écart rapide autour de ce niveau de référence serait pris en compte. La combinaison des deux pourrait peut être mettre en évidence ces signaux très particuliers.

barometre

 

 

fleche3 - 6 - Le projet DEMETER avec le C.N.E.S. cherche à vérifier si il existe une corrélation entre l'imminence d'un séisme et une variation du champ magnétique terrestre. Nous pourrions, nous, modestes amateurs, tenter localement de vérifier cette hypothèse. Un magnétomètre (Voir site) très rudimentaire pourrait faire l'affaire. Le dit magnétomètre est initialement prévu pour détecter les aurores boréales.

projet DEMETER CNES

fleche3 - 7- Un capteur à effet Hall , mesure en permanence la variation de champ magnétique généré par les mouvements du capteur sismique.

capteur effet hall

Bref les envies de tester de nouveaux capteurs ne manquent pas, mais alors il faut plus de micro ordinateurs, de cartes d'acquisition etc. etc. etc. .....

 

fleche4 - Pour l'instant, et dans la plupart de nos essais, nous utilisons l'effet microphonique pour obtenir un courant en rapport à un déplacement du sol. Nous avons un aimant mobile qui de par son mécanisme à inertie (le capteur ) restitue électriquement le mouvement du sol. Le mouvement de notre aimant génère une variation de champ magnétique. Un fil conducteur soumis à un champ magnétique, produira un courant proportionnel à la variation de ce champ magnétique. L'inverse produirait le même effet, nous pourrions avoir une bobine mobile et un aimant fixe. Nous retrouvons ce type de phénomène, dans le haut parleur, dans le microphone, dans le transformateur électrique, dans le galvanomètre à aiguille, dans le relais électromécanique, dans le moteur électrique, dans le petit alternateur qui produit le courant d'éclairage du vélo que le français moyen nomme faussement "dynamo". Si vous ne comprenez rien au magnétisme et au microphone regardez "Les coulisses d'un concert : faites parler les décibels !". Sur France 3 dans "C'est pas sorcier".

effet microphone

fleche4 - les bobines.

A chaque réalisation de capteur, nous nous heurtons à l'élaboration de la bobine. Pour ma part, je préfère maintenant travailler avec deux types de bobines.

moteur Crouzet

Soit une bobine de micro moteur Crouzet , dans un petit moteur synchrone à 1 sens de marche. (Tourne broche, programmateur, horloge électromécanique).

Soit une bobine d'électrovanne de machine à laver.

Electrovanne

Image venant de :http://www.d-e-c.fr/ev/Electrovannes.htm

En France, elle fonctionne en 230 V / 50Hz. Mais il est probable qu'un modèle en 127 V / 60 Hz fonctionne de façon satisfaisante. Je préconise maintenant tout type de bobine entre 1 et 10 kilo ohms, mesurer à l'ohmmètre. L'amplificateur d'entrée est adapté à ce genre de bobines.

 

fleche5 - le plan de la carte amplificatrice de signaux sismiques.

Voici le plan électronique, d'un carte amplificatrice de signal sismique. Nous travaillons au départ avec des tensions infimes, de l'ordre du microvolt (Un dix puissance moins six volt)

 

Plan amplificateur

fleche5 - 1 : Le circuit imprimé de la carte amplificatrice.

Le circuit imprimé coté cuivre.

Ah oui tiens ! Le dessin n'est pas à l'échelle !.

amplificateur

fleche5 - 2 : L'implantation des composants.

L'implantation des composants est simple, attention il y a 3 ponts, en rouge sur le dessin.

Les prises sub-db9 sont mâles sur l'amplificateur, et femelle sur la carte convertisseur analogique numérique.


aplificateur

Voilà pour l'amplificateur, il en faut un par voie ! Les amplificateurs pour l'ancienne carte restent valables.

flecheLe plan du convertisseur analogique numérique.

La carte supportant les amplificateurs, fait office de convertisseur analogique numérique. Attention, 4.095 volt maximum sur chaque entrée ( à gauche sur le plan, numérotées de 0 à 7).



Convertisseur analogique numerique




fleche6 - 1 : Le circuit imprimé du convertisseur analogique numérique.

Le circuit imprimé côté cuivre. Roland a fait un travail formidable, le plan ressemble bien évidement au modèle à quatre voies, sauf que les quatre sorties, qui dans l'ancien modèle étaient en attente sont maintenant exploitables via les amplificateurs montés sur cartes.

circuit imprime pour convertisseur analogique digital 8 voies

fleche6 - 2 : Le circuit imprimé du convertisseur analogique numérique.

Côté implantation des composants. Attention les prises sub-db9 sont femelles.

cote composants circuit imprimé

fleche7 - Pour les utilisateur de la grande fenetre, la  reproduction des circuits imprimés avec le logiciel "TCI.EXE", gratuit et vraiment pratique.

http://b.urbani.free.fr/pagetci/tci.htm

Pingouin libre !Avec Linux utilisez KiCad !

Allez à :

http://iut-tice.ujf-grenoble.fr/kicad/



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Lainé Jean-Pierre.

Luçon - Vendée - France

Mise en place de cette page sur la toile, le dimanche 11 juin 2006.

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