evaluation n°9 AP25 Acquisition2_Correction

DS n°9 Nom Prénom
AP25 : ACQUISITION : Crochet ouvert / Lien coupé
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ETUDE DE LA FONCTION ACQUERIR
(CAPTEUR & CONDITIONNEUR DU SIGNAL)
ACQUISITION DE LA POSITION DU CYCLE
La position du cycle est délivrée par un capteur à effet Hall linéaire détectant 3 positions
distinctes de la roue droite.
Ce capteur délivre une tension de sortie proportionnelle au champ magnétique et différencie la
polarité du champ appliqué.
La tension de repos en sortie a pour valeur, approximativement, 50% de la tension
d'alimentation.
1 –organisation matérielle de la roue droite

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1-1 : En vous aidant du schéma partiel de la chaîne d'information , déterminer les
grandeurs d'entrée et de sortie de la fonction "ACQUISITION" relatives aux informations
"Lien Coupé" et "Crochet Ouvert". (1 point)
- Grandeur d’entrée : Champ magnétique image de la position de la Roue Droite.
- Grandeurs de sortie : Informations logiques indiquant les états CROCHET OUVERT
et LIEN COUPE.
1-2 : En utilisant le chronogramme du cycle de fonctionnement du capteur, décrire la
solution constructive (organisation matérielle) permettant d'obtenir, sans contact,
l'information de position de la Roue Droite. (1 point)
Les aimants définissent les positions de la roue droite correspondant aux deux
actions. Un capteur détecte ces aimants permettant d’obtenir ainsi une information
sur le déroulement de ces actions.
2 – DETECTION SANS CONTACT DE LA POSITION DE LA ROUE
DROITE
2-1 : Qu’est-ce qu’un Capteur à effet HALL ? (1 point)
C’est un composant permettant d’obtenir une tension proportionnelle au champ
magnétique qui lui est appliqué. Ce capteur nécessite une alimentation (Courant I).
2-2 : En utilisant la documentation technique partiel du capteur 1301 ci-dessous, déterminez
la valeur typique de la tension de repos V
OUTQ
en sortie du capteur de l'AP25, en l'absence
de champ magnétique devant le capteur B=0 Gauss [angl : quiescent output voltage ]. (1
point)
V
OUTQ
= V
CC
/ 2 = 5V / 2 = 2,5 V
2-3 : La documentation technique du capteur, définit ce qu'est la sensibilité [angl: sensitivity].
Sensitivity.
S= ∆ V
OUT
/ ∆ B

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Ce qui signifie que La sensibilité est la variation de la grandeur de sortie [tension] par rapport
à une variation de la grandeur d’entrée [champ magnétique] : unité mV/GAUSS. 1 mT=10
GAUSS.
A l’aide de la documentation partielle ci-dessous, vous indiquerez pour le capteur 1301 sa
valeur typique ainsi que son unité. (1 point)
Doc partielle capteur 1301
Un relevé expérimental a permis de déterminer la valeur absolue du champ magnétique que
présente la face visible des deux plots magnétiques présents sur la Roue Droite : 60
milliTesla (mT).
On considère cette valeur comme étant celle détectée par le capteur (la distance aimant-
capteur étant prise compte) 1 mT=10 GAUSS.
La sortie Vcapt est de la forme Y=aX+b avec « a » la sensibilité et « b » Vcapt au repos,
fonction de B le champ magnétique des 2 plots magnétiques sur la roue droite
2-4 : Déterminer la valeur numérique de la tension de sortie du capteur 1301(PT13): (1
point) - lors de la détection de la position "Crochet Ouvert" V
CAPTCrochet
avec un champ magnétique (aimant face Sud )B=+600G
- lors de la détection de la position "Lien Coupé" V
CAPTCoupe
avec
un champ magnétique (aimant face Nord) B=-600G
Vcapt = S
*
B + Vcapt
repos
V
CAPTCrochet
=(2,5.10
-3 *
600) + 2,5= + 4 V.
V
CAPTCoupe
= [2,5.10
-3
*
(-600)]+ 2,5 = 1 V.
Ce capteur de position détecte la position des aimants situés sur la roue droite de l’attacheur.
2-5 Conclure quant à l'utilisation d'un capteur analogique et bipolaire (d'un point de vue
magnétique).

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Un aimant indique l’état CROCHET OUVERT, l’autre indique l’état LIEN COUPE. Chacun
de ces aimants présente une polarité magnétique différente permettant de distinguer les deux
états distinctement avec un capteur générant une tension fonction de la polarité.
3 – ANALYSE DE LA FONCTION CONDITIONNEMENT
Le capteur délivre une grandeur analogique dont les niveaux de tension ne permettent pas
définir des niveaux logiques. La fonction CONDITIONNEMENT permet cette adaptation.
3-1 : En vous aidant du schéma fonctionnel partiel de la fonction TRAITEMENT ,
identifiez les fonctions (1 point)
- "ELABORATION DES SEUILS"
- "COMPARAISON"
Pour cela, vous entourez les composants réalisant ces deux fonctions sur le schéma structurel
ci-dessous
3-2 : En considérant que c'est le même courant qui traverse R35, R37 et R39, déterminer les
relations littérales des tensions seuils V
SPosA
(PT16) tension aux bornes de R37 et R39 et
V
SPosB
(PT17) tension aux bornes de R39 (référencées par rapport à la masse). Utiliser le pont
diviseur et flécher ces tensions sur le montage. (1 point)
3-3 : Calculer la valeurs de ces deux seuils lorsque P21=1,2 KΩ.(2 points)
V
SPosA
= (VCC*[ R37+R39]) / (R35+R37+R39) = 2,97V
V
SPosB
= (VCC* R39) / (R35+R37+R39) = 1,35V
3-4 : Compléter le chronogramme V
POSB
, Document réponse DR1 . (1 point)

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3-5 :Résumer en deux phrases, maximum, le fonctionnement de la fonction comparaison.
(1 point)
La fonction COMPARAISON permet d’obtenir un niveau logique (2 états possibles)
indiquant si la grandeur d’entrée est supérieure (premier état) ou inférieure (deuxième état) à
un seuil.
On utilise la fonction mémoire de l'oscilloscope (fonction « monocoup », « déclenchement
sur front descendant ») afin de visualiser la conséquence de cette action sur les signaux V
POS
et V
POSA
.
Oscillogramme mettant en évidence la valeur du seuil V
SPosA
.
3-6 : A l’aide cet oscillogramme de la fermeture du crochet compléter la phrase avec les
symboles >,<,=(1 point)
Lorsque V
Pos
< 2,80V, alors VposA = V
POSAsat
Fermeture
CROCHET