cahier des charges du « seeing monitor

T E L E S C O P E
T H E M I S
CNRS / INSU CNR
Réf . : CdC-Seeing
Nº version : 1.0
Date : 12/09/2003
Page : 1 sur 12
Windows 95 - Word 7.0 – CdC_Seeing_Monitor . doc
CAHIER DES CHARGES
DU
« SEEING MONITOR »
Mots-clés : Turbulence, seeing, site, ...
Auteur Claude LE MEN
Lecteurs Arturo LOPEZ ARISTE
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Didier LAFORGUE
Laurent MARÉCHAL

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Historique
Version Révision Date Commentaires
1.0
Documents associés
Nom du document Référence du document
-"Solar Scintillation Seeing Monitor", Edwar
d J.
Seykora, 1992
DOC-SEEING-01

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TABLE DES MATIERES
CAHIER DES CHARGES
DU
« SEEING MONITOR »
page
1. Objet 4
2. Description de la fonction 4
2.1 Principe de la fonction 4
2.2 Découpage fonctionnel 4
2.3 Variables d'entrée et de sortie 5
2.4 Variables de Calcul 6
3. Spécifications fonctionnelles 7
3.1 Cellule photoélectrique 7
3.2 Mise en forme du signal 10
3.3 Acquisition du signal 10
3.4 Traitement du signal 11
3.5 Interfaces 12
4. Exigences de vérification 12
4.1 Réglage de l'Offset - Photocourant d'obscurité 12
4.2 Mesure du bruit 12
4.3 Calibrage du Seeing 13

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Réf . : CdC-Seeing
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1. Objet
L’objet de ce document est définir le cahier des charges de la fonction dite de
"Moniteur de seeing" en partant du principe du scintillateur Seykora existant (ref. Doc-
Seeing-01).
2. Description de la fonction
2.1 Principe de la fonction
Le principe de la mesure de seeing par scintillateur est décrit en détail dans le
document en référence (ref. Doc-Seeing-01). Succintement, on rappelle que le "seeing" peut
être relié à l'éclairement solaire moyen Ecl et à la variation d'éclairement due à la scintillation
ÄEcl(t) par la relation linéaire:
[ ]
(1)arcsec1900Kavec
)(
.Karcsec =
∆
=
Ecl
tEcl
Seeing
Cette formulation sera considérée valable pour le scintillateur en question, à savoir pour les
paramètres de la cellule dont nous disposons déja. Le coefficient d'étalonnage K est donné à
titre indicatif et devra être vérifié. Le principe de la fonction se résume donc à la mesure des
2 mesurandes suivants:
- L'éclairement énergétique spectrique moyen: Ecl [ W.m-2.nm-1 ]
- L'éclairement énergétique spectrique "scintillant": ÄEcl(t) [ W.m-2.nm-1 ]
2.2 Découpage fonctionnel
Le schéma synoptique de la fonction est donné en figure 1.
Figure 1: Schéma synoptique de découpage de la fonction
Le découpage fonctionnel conduit à 4 sous -fonctions:
- Fonction "Capteur": Convertir le mesurande (Eclairement solaire) en photocourant,
- Fonction "Mise en Forme": convertir le photocourant en tensions utilisables,
- Fonction "Acquisition": digitaliser les tensions analogiques,
- Fonction "Traitement": calculer le "seeing" à pa rtir des tensions digitalisées.
Les variables utilisées par ces 4 fonctions sont décrites dans le paragraphe suivant.
Capteur
Mise
en
forme
Acquisition Traitement
S
E
E
I
N
G

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Capteur
Mise
en
forme
Acquisition
Traitement
2.3 Variables d'entrée et de sortie
2.3.1 Fonction "Capteur"
Ecl+ ÄEcl(t) Iph+ ÄIph(t)
Figure 2-1: Variables d'entrée et de sortie de la fonction "Capteur"
Variable d'entrée: - Eclairement solaire (continu + scintillation): Ecl+ÄEcl(t) [W.m-2.nm-1]
Variable de sortie: - Photocourant (continu + scintillation): Iph+ ÄIph(t) [A]
2.3.2 Fonction "Mise en Forme"
V
Iph+ ÄIph(t)
ÄV(t)
Figure 2-2: Variables d'entrée et de sortie de la fonction "Mise en Forme"
Variable d'entrée: - Photocourant (continu + scintillation): Iph+ ÄIph(t) [A]
Variable de sortie: - Tension d'éclairement (composante continu): V [V]
- Tension de scintillation (composante alternative): ÄV(t) [V]
2.3.3 Fonction "Acquisition"
V Vi avec i = [0 ... 2n]
ÄV(t) ÄVi(t) avec i = [0 ... 2n]
Figure 2-3: Variables d'entrée et de sortie de la fonction "Acquisition"
Variable d'entrée: - Tension d'éclairement (composante continu): V
- Tension de scintillation (composante alternative): ÄV(t)
Variable de sortie: - Tension d'éclairement discrétisée: Vi
- Tension de scintillation discrétisé: ÄVi(t)
Les deux tensions de sortie sont discrétisées sur n bits, soient 2n niveaux.
2.3.4 Fonction "Traitement"
Vi avec i = [0 ... 2n]
Seeing
ÄVi(t) avec i = [0 ... 2n]
Figure 2-4: Variables d'entrée et de sortie de la fonction "Traitement"
Variable d'entrée: - Tension d'éclairement discrétisée: Vi
- Tension de scintillation discrétisé: ÄVi(t)
Variable de sortie: - Seeing: Seeing [arcsec]