Ultimate Tachymètre👽👽👽🤔

Conception d'un Ultimate Tachymètre (voir figure-1)

Figure-1

Dans un livre intitulé "Les Capteurs" de Pascal Dassonvalle , j'ai découvert un instrument de mesure , le tachymètre optique, c'est un appareil de mesure de la vitesse angulaire d'un disque solitaire à un arbre moteur qui utilise une diode électroluminescente infrarouge avec une photodiode de réception infrarouge et tout un circuit électronique en avale que je vais tenter (et y arriver) de réaliser en m'inspirant du schéma du circuit de conditionnement donnée dans le livre auquel je vais apporter plein de modifications, d'ajoue et d'amélioration afin que mon Tachymètre soit un Ultimate ( c'est-à-dire le meilleur ).🙂💫.

Voici le schéma du simple ("simple" car je vais en faire un circuit de compétition) circuit du Tachymètre optique que propose le livre :

Figure-2

Pour vous épargnez une torture mentale je vais vous expliquer le fonctionnement avec des mots :

1- Tout comment avec une LED infrarouge (IR) qui émet en permanence (dés lors que le circuit est alimentée) des rayon infrarouges invisibles à l'œil nue (petite astuce : la caméra des téléphonent peut voir ces rayon infrarouge);

2- Une photodiode IR est ensuite placer juste en face de le LED IR.

3- Lors du passage d'une ouverture du disque devant l'ensemble diode-photodiode (figure 1), la photodiode reçoit les rayons Infrarouges émis par la LED IR et alors la tension v1(voir le schéma de la figure 2) à ses bornes chute pendant ce brève instant.

4- Cette brève chute de tension est alors détecté sur la broche 2 du NE555 (n'hésutez pas à appuis sur la figure 2 pour mieux voir) qui va dès lors s'active. 

5- Lorsque le NE555 s'active, il émet un échelon de tension égale à E (la tension positive d'alimentation ) pendant une durée T = 1.1*R*C (R et C sont des composant du circuit relier au générateur d'impulsion NE555) avant de retomber à 0V.

6- Ce processuce décrit précédemment ce répète à chaque fois qu'une ouverture du disque (voir figure-1) passe devant l'ensemble diode-photodiode. On comprend alors que pour un disque qui tourne continuellement, la sortie du générateur d'impulsion NE555 sera un signal carré comme on peut le voir sur la figure-3 avec le signal bleue : 

À chaque fois, lorsque le signal d'entrée du NE555 (en jaune sur l'oscillascope) chute (passe à 0V) ---> le signal de sortie du NE555 (en bleue sur l'oscilloscope) passe à l'état haut pendant une durée T.

Figure-3

7- La deuxième et dernière partie du circuit avec le grand triangle (l'AOP pour les aguerris✌️) sur la figure-1 fait deux chose :

• Elle fait d'abord filtre passe-bas avec une fréquence de coupure exprémement basse (0.8 Hz pour ne pas dire) ce que permet de ne garder que la composant continu du signal carré ( c'est-à-dire sa valeur moyenne ).
• Ensuite elle faite amplificateur avec un gain = R4/R3 = 2 , "2" car la valeur moyenne maximale du signal carré que peut générer le NE555 ici est de E/2 (avec E la tension positive d'alimentation), donc pour pouvoir avoir une tension finale égale à la tension posirive d'alimentation E, on multiple E/2 par 2 (ps: on veut maximale la valeur de la tension de sortie finale car cela augmente la sensibilité du capteur)

Une fois arrivé à là dans le circuit on a une relation mathématique qui lie la vitesse de rotation qu'on cherche à mesurer à la tension de sortie du circuit.

Utilisation d'un Arduino pour afficher le nombre de RPM( rotation par minute) en fonction de la tension de sortie du circuit analogique :

Figure-4

Pour ce faire, la sortie de notre circuit analogique doit être branché à une des entrées analogique de la carte Arduino ( figure-4 ), pour rappel les entrées analogique des la carte arduino ne supporte pas plus de 5V.

Figure-5

Ensuite dans un code (figure-5) j'ai donné à arduino la formule nécessaire pour qu'il calcule et affiche en temps réel la vitesse de rotation (en RPM) mesurer.