EM-200-25-97_manuel-etudiant_V2024-2.indd Manuel de l’étudiant pour EM-200-25_052984 Ensemble sur les capteurs de vitesse et de position EM-200-25_052984-97_V2024-2 © ConsuLab Educatech Inc, 2023. Tous droits réservés. EM-200-25_052984-97 Table des matières 400-6330, rue Zéphirin-Paquet Québec QC G2C 0M3 Canada consulab.com info@consulab.com Sans-frais: +1 (800) 567-0791 É.U.: +1 (810) 222-4525 Canada: +1 (418) 688-9067 Fax: +1 (418) 843-3444 2 © ConsuLab Educatech Inc, 2023. Tous droits réservés. Aucune partie de cet ouvrage ne peut être reproduite ou transmise sous quelque forme que ce soit, par quelque moyen que ce soit, électronique, mécanique, y compris par photocopie et enregistrement, ou par tout système de stockage ou de recherche d’information, sans l’autorisation écrite de l’éditeur. Imprimé au Canada. Le contenu de ce manuel s’applique aux modèles 052984 et supérieurs. Table des matières Théorie sur les capteurs de vitesse et de position 3 Introduction 4 Capteur passif ou magnéto-inductif 6 Capteur à effet Hall 10 Capteurs magnéto-résistifs (MR) 12 Activités d’apprentissage 17 Activité d’apprentissage SA-1 — Utilisation d’un multimètre numérique avec un capteur magnéto-inductif 18 Feuille des réponses de l’étudiant 19 Activité d’apprentissage SA-2 — Utilisation d’un oscilloscope numérique avec un capteur magnéto-inductif 20 Feuille des réponses de l’étudiant 21 Activité d’apprentissage SA-3 — Mesure des changements de position 22 Feuille des réponses de l’étudiant 23 Activité d’apprentissage SA-4 — Vérification de l’alimentation 5 V 24 Feuille des réponses de l’étudiant 25 Activité d’apprentissage SA-5 — Utilisation d’un multimètre numérique avec le capteur à effet Hall 26 Feuille des réponses de l’étudiant 27 Activité d’apprentissage SA-6 — Utilisation d’un oscilloscope numérique avec le capteur à effet Hall 28 Feuille des réponses de l’étudiant 30 Activité d’apprentissage SA-7 — Utilisation d’un oscilloscope à deux canaux avec un capteur magnétique et un capteur à effet Hall 31 Feuille des réponses de l’étudiant 32 Activité d’apprentissage SA-8 — Utilisation d’un multimètre numérique avec le capteur magnéto-résistif à aimant interne 33 Feuille des réponses de l’étudiant 34 Activité d’apprentissage SA-9 — Utilisation d’un oscilloscope avec un capteur magnéto-résistif à aimant interne 35 Feuille des réponses de l’étudiant 37 Activité d’apprentissage SA-10 — Mesure des résultats de la modification de l’entrefer du capteur magnéto-résistif 38 Feuille des réponses de l’étudiant 39 Activité d’apprentissage SA-11 — Utilisation d’un multimètre numérique avec le capteur magnéto-résistif à aimant externe 40 Feuille des réponses de l’étudiant 41 Activité d’apprentissage SA-12 — Utilisation d’un oscilloscope avec un capteur magnéto-résistif à aimant externe 42 Feuille des réponses de l’étudiant 44 Activité d’apprentissage SA-13 — Ajout de résistance dans les circuits de masse, d’alimentation ou de signal 45 consulab.com info@consulab.com 3 EM-200-25_052984-97 Théorie sur les capteurs de vitesse et de position Théorie sur les capteurs de vitesse et de position consulab.com info@consulab.com 4 EM-200-25_052984-97 Introduction Introduction La formation des techniciens en automobile nécessite une mise à jour continuelle du curriculum et des ressources disponibles en industrie. Les enseignants doivent à chaque session condenser toute l’information à transmettre à leurs étudiants et laisser tomber ce qui n’est plus pertinent. Toutefois, tous s’entendent pour ne pas écarter les capteurs des programmes en vigueur car ils font partie de la formation sur la commande assistée et sur les nouveaux systèmes au- tomobiles. Si on prend l’exemple de la commande de moteur, du multiplexage CAN Bus ou de la commande des freins, les manufacturiers automobiles utilisent à la base des capteurs dans leurs systèmes. Il faut donc former les techniciens sur les principes de fonctionnement et aussi sur les procédures de diagnostic. L’ensemble EM-200-25 traite surtout des capteurs de vitesse et des capteurs de position. 6 109 8 7 9 4 1 35 2 13 L’ensemble EM-200-25 comprend quatre capteurs différents judicieusement montés à proximité des roues de l’arbre d’entraînement. Cet arbre peut virer de 0 à 1200 TR/MIN grâce à un moteur électrique de 110 V (5) dont la vitesse est commandée par un rhéostat (7). La face avant comporte notamment un interrupteur pour la source d’alimentation de 5 Vcc (8) et quatre interrupteurs pouvant activer ou désactiver chaque capteur (9) durant les tests avec un multimètre ou un oscilloscope. Les capteurs sont chacun munis de bornes de test. Note : Cet ensemble constitue une unité de démonstration parfaitement autonome qui peut être utilisée en salle de classe pour enseigner le fonctionnement des capteurs ou les tâches de test et de diagnostic. consulab.com info@consulab.com 5 EM-200-25_052984-97 Introduction Les quatre capteurs installés dans l’ensemble EM-200-25 sont les suivants : 1. Capteur passif inductif à sortie analogique qui est parfois appelé capteur magnéto-inductif. Ce capteur est de type CKP (capteur pour la position du vilebrequin) qui provient d’un Hyundai Accent 2008. 2. Capteur à effet Hall. Ce capteur actif est de type CMP (capteur pour la position de l’arbre à cames) qui provient d’un Hyundai Accent 2008. 3. Capteur magnéto-résistif avec aimant interne. Ce capteur actif est de type ABS avant qui provient d’un camion GMC 2008. 4. Capteur magnéto-résistif avec bande magnétique axiale sur roue. Ce capteur est de type ABS avant qui provient d’un Honda Civic 2008. Les capteurs de vitesse et de position sont les fondements pour bien comprendre le fonctionnement de la plupart des dispositifs électroniques. Ils sont utilisés aussi pour les tâches de test et de formation avec multimètres et oscilloscopes numériques. Il faut noter que ces capteurs arrêtent souvent de fonctionner en raison de leur exposition aux intempéries et à l’air libre (saletés, poussière, pluie, neige et glace). Leur plage de fonctionnement est de -40 à plus de 200 ºF (-40 à plus de 90 ºC). Il est donc essentiel d’apprendre comment sont faits et comment fonctionnent les capteurs de vitesse et de position sur plusieurs systèmes automobiles. Les prochaines sections traitent dans l’ordre des types de capteur montés dans l’ensemble EM-200-25. consulab.com info@consulab.com 6 EM-200-25_052984-97 Capteur passif ou magnéto-inductif Capteur passif ou magnéto-inductif Ce type de capteur génère un signal de tension CA (courant alternatif) à la sortie. Il possède une bobine de fils enroulés autour d’un aimant permanent. La roue dentée est à reluctance ferromagnétique qui absorbe ou augmente la concentration des lignes de forces de l’aimant. Les encoches dans la roue font dévier et diminuent la concentration ou les mouvements de va- et-vient des lignes de force. Lorsque ces lignes se déplacent vers une direction, nous obtenons un signal positif ou un signal négatif dans la direction opposée. La bobine détecte en premier les impulsions positives et ensuite les impulsions négatives. Le capteur génère un courant alternatif et son signal de sortie est analogique sous forme de forme d’ondes sinusoïdales. La sortie (amplitude de tension) et la fréquence du capteur varient avec la vitesse de rotation de la roue dentée, soit ap- proximativement de l’ordre de 500 mV à faible vitesse à de 30 V à vitesse plus élevée. Des facteurs autres que celui de la vitesse peuvent influer sur la tension de sortie, notamment : • L’entrefer entre le capteur et la roue dentée (la vis de réglage se trouve à l’arrière du EM-200-25) ; • La force de l’aimant permanent ; • La résistance d’enroulement du capteur ; • Le nombre d’enroulements de la bobine ; • La température produite par le capteur. Le capteur Non 1 (magnéto-inductif) de l’ensemble EM-200-25 est un modèle Hyundai. Il génère le même signal que celui illustré dans le manuel de service du manufacturier : consulab.com info@consulab.com 7 EM-200-25_052984-97 Capteur passif ou magnéto-inductif En observant l’onde du signal de sortie, le volt zéro se situe environ au milieu à l’horizontale. Les tensions partent environ de 0 à 5 V et passent ensuite de 0 à -4,5 V. La section espacée au centre à la verticale est causée par l’encoche un peu plus large de la roue dentée. Les manufacturiers emploient ce type d’encoche et son signal pour indiquer la position. Par exemple, la marque TDC (Top Dead Center ou point mort haut) pourrait être la position exacte de l’encoche. Encoche plus large L’encoche plus large réapparaît à chaque rotation de la roue. L’espacement du motif d’oscilloscope est donc provoqué par la largeur du creux de l’encoche dont le signal est lu par le capteur lorsqu’elle passe vis-à-vis. Par conséquent, le module qui utilise cette information peut compter le nombre de pulsations pour déterminer la vitesse et se référer à l’en- coche large pour établir la position. Cette variation de trace est parfois appelée impulsion synchronisée. Ces capteurs sont souvent utilisés pour la bobine de captage d’un distributeur, pour la position d’un vilebrequin (CKP), pour la position d’un arbre à cames (CMP) ou pour la vitesse des roues pour l’antiblocage (ABS). Le technicien peut pre- mièrement vérifier leur résistance à l’aide d’un multimètre et en se basant sur les spécifications du manufacturier. La valeur résistive normale du capteur magnéto-inductif de l’ensemble se situe entre 500 et 1000 Ω. Lorsque vous branchez le multimètre en mode ohmmètre aux bornes d’un des capteurs non alimentés, vous devriez obtenir la valeur suivante: La mesure 0,870 kΩ correspond à 870 Ω. La valeur résistive du capteur semble alors correcte. Deux notes ici : Première- ment, il ne faut pas utiliser d’ohmmètre dans un circuit sous tension car la valeur obtenue ne sera pas précise et l’on risque d’endommager l’appareil. Deuxièmement, le capteur doit être déconnecté et ne doit pas fonctionner avant de procéder à un test de résistance avec ohmmètre. consulab.com info@consulab.com 8 EM-200-25_052984-97 Capteur passif ou magnéto-inductif Le graphique suivant illustre un motif d’oscilloscope numérique obtenu à partir du capteur Non 1 du EM-200-25. Si l’entrefer n’est pas bien réglé, le courant de sortie CA ne sera pas le même. Nous vous invitons à en faire la démonstra- tion avec l’ensemble. Si la distance du capteur est plus éloignée, alors l’oscilloscope affichera une ligne de tension moins élevée. Utilisez la vis de réglage è l‘arrière de l’ensemble EM-200-25 pour avancer ou reculer le capteur afin de démontrer l’incidence de l’entrefer sur les tensions de sortie. Prenez note que l’amplitude ou la tension générée est considérablement réduite puisqu’elle passe en moyenne de 3,5 V à 2,5 V. Si l’entrefer du capteur magnéto-inductif est trop grand, le signal ne sera pas assez fort pour être reconnu par un module de commande. consulab.com info@consulab.com 9 EM-200-25_052984-97 Capteur passif ou magnéto-inductif De plus, il ne faut pas oublier que la tension de sortie du capteur magnéto-inductif est directement proportionnelle à la vitesse de la roue dentée. Plus vite la roue tourne, plus grandes seront la tension de sortie et la fréquence telles qu’illus- trées à la page suivante. Notez ci-haut l’amplitude du signal de sortie en fonction de l’augmentation de la vitesse. Servez-vous du multimètre pour mesurer la tension de sortie du capteur. Cependant, le technicien possède peu d’information pour établir des comparai- sons. Voici la tension de sortie moyenne à basse vitesse qui est mesurée avec l’ensemble EM-200-25. En résumé, le capteur magnéto-inductif génère une tension de sortie CA qui est directement proportionnelle à la vitesse de la roue et à l’entrefer. On peut se servir d’un multimètre numérique pour mesurer sa valeur résistive et sa tension de sortie. Toutefois, l’utilisation d’un oscilloscope permet au technicien d’obtenir plus d’information sur le signal en analysant son motif. consulab.com info@consulab.com 10 EM-200-25_052984-97 Capteur à effet Hall Capteur à effet Hall Le deuxième capteur de l’ensemble EM-200-25 que nous étudierons est le capteur à effet Hall provenant d’un véhicule Hyundai 2008 pour déterminer la position du vilebrequin (capteur CKP). Il faut d’abord mentionner que les capteurs ac- tifs nécessitent une alimentation électrique externe pour fonctionner. Pour la plupart ils requièrent 5 volts et l’ensemble EM-200-25 est doté d’un sélecteur d’alimentation interne. Sans ces 5 volts et une connexion à la masse, le capteur ne fonctionne pas. L’effet Hall apparaît lorsqu’une tension est générée proportionnellement à la force d’un aimant permanent suite à un courant qui passe dans un semiconducteur. Ainsi, le circuit intégré du capteur produit un signal carré de type CC (à courant continu). Le capteur à effet Hall et l’aimant sont positionnés pour que les encoches et les dents de la roue passent à proximité de façon à influencer le champ magnétique. Son amplitude de sortie reste la même. Ce capteur est de type actif puisqu’il génère un signal même lorsque le véhicule roule ou est à l’arrêt, contrairement au capteur magnétique qui produit un signal avec la vitesse de rotation de la roue dentée. Le capteur à effet Hall est utilisé pour les mêmes applications que celles du capteur magnéto-inductif. Sa tension de sortie ne varie pas avec la vitesse. Il existe d’autres types de capteur à effet Hall qui fonctionnent avec des aimants externes et des obturateurs ferromagnétiques passant entre la tête du capteur et la roue dentée. Ces capteurs sont surtout employés pour les distributeurs. Les variations de vitesse et de position peuvent être lues avec un capteur à effet Hall qui, pour certains modèles, nécessite une calibration de l’entrefer pour assurer son bon fonctionnement. Une fois que le capteur est alimenté et que la roue vire, le signal carré de tension CC généré est différent du signal CA produit par le capteur magnéto-inductif. Le capteur à effet Hall est généralement muni de trois fils pour l’alimentation (5 V), la masse et la sortie du signal. consulab.com info@consulab.com 11 EM-200-25_052984-97 Capteur à effet Hall Le graphique de la page précédente illustre un signal de sortie qui part à zéro volt tel qu’indiqué par un petit trait hori- zontal au centre de l’axe vertical. Le signal monte à 5 volts et redescend ensuite à zéro. Ce signal est de type numérique à l’inverse du signal analogique propre au capteur magnéto-inductif. Si nous augmentons la vitesse de l’arbre d’entraîne- ment du EM-200-25, il y aura plus de formes carrées (fréquence) dans le motif mais l’amplitude du signal ne changera pas Normalement, lorsqu’on change l’entrefer, la tension ne varie pas : à moins de dépasser l’espacement nécessaire pour que le capteur émette un signal de sortie. Les véhicules d’aujourd’hui sont pour la plupart équipés de capteurs magnéto-in- ductifs et de capteurs à effet Hall. Les capteurs d’un véhicule Hyundai Accent 2008 présents dans l’ensemble EM-200-25 servent à déterminer la position du vilebrequin (type magnéto-inductif) et la position de l’arbre à cames (type à effet Hall). Avec un oscilloscope numérique à deux canaux, il est alors possible de voir un motif double, soit une ligne pour le signal analogique CA et une autre pour le signal numérique CC. Le canal A (ou le canal 1 sur certains oscilloscopes) produit un tracé en bleu pour le CA, tandis que le canal B ( ou canal 2) génère un tracé en rouge pour le CC. consulab.com info@consulab.com 12 EM-200-25_052984-97 Capteurs magnéto-résistifs (MR) Capteurs magnéto-résistifs (MR) Nous allons étudier maintenant les deux capteurs magnéto-résistifs qui sont installés dans l’ensemble EM-200-25. Ils pro- duisent chacun un signal de sortie semblable à l’oscilloscope. Un de ces capteurs possède un aimant interne alors que l’autre est associée à une roue à bande ferromagnétique axiale, soit avec aimant externe. Ce type de capteur utilise le champ magnétique pour faire varier la résistance électrique d’un conducteur traversé par un courant. Tout changement de résistance entraîne l’amplification du flux de courant dans un circuit intégré (IC) et produit un signal carré CC qui s’appa- rente à celui d’un capteur à effet Hall. Cette loi physique est appelée magnétorésistance anisotropique (MRA). Le courant de sortie du capteur est généralement très bas (entre 7 et 14 mA), et il n’est pas facile à mesurer. Il faut donc se servir d’un oscilloscope numérique pour obtenir les valeurs de courant et de tension. L’un des avantages qu’offre ce type de capteur est qu’il peut lire le sens de rotation d’un arbre ou d’une roue. Il est soit muni d’un aimant permanent capable de réagir aux creux d’une roue dentée, soit qu’il est doté d’un encodeur magnétique externe à plusieurs segments et pôles alternatifs. Le capteur magnéto-résistif est plus souvent à deux fils ou parfois à trois fils pour certaines applications. À l’instar du capteur à effet Hall, il doit être alimenté à 5 volts. L’augmentation de l’entrefer a moins d’incidence sur son fonctionnement et il peut générer un signal à une vitesse près de zéro TR/MIN. Puisque ce capteur est capable de détecter les moindres mouvements d’un dispositif, il peut être employé pour établir les angles de braquage d’un volant de direction avec des déclencheurs à positionnement variable. consulab.com info@consulab.com 13 EM-200-25_052984-97 Capteurs magnéto-résistifs (MR) Motif de sortie d’un capteur MR Par rapport à un capteur à effet Hall, le capteur magnéto-résistif génère beaucoup moins de tension à la sortie. La tension de Hall est près de celle pour l’alimentation, soit de 5 V dans le cas d’un capteur Hyundai. La tension de sortie du capteur MR varie approximativement entre 0,5 et 1,5 V. Le capteur Non 3 de l’ensemble EM-200-25 provient d’un système ABS de camionnette GMC 2008, alors que le capteur Non 4 vient d’un véhicule Honda Civic 2008. Il faut se rappeler que la seule différence entre ces deux capteurs est la lo- calisation de l’aimant, soit à l’intérieur ou à l’extérieur (sous forme de bande magnétique axiale). L’ohmmètre ne peut pas servir ici puisque la sortie de ces capteurs n’est alimentée que lorsqu’il y a une tension d’alimen- tation. Il faut un voltmètre ou un multimètre réglé pour lire la largeur d’impulsion, notamment lors des activités suggérées dans ce manuel. Plusieurs techniciens préfèrent utiliser à la place un oscilloscope numérique. Les capteurs de vitesse ABS sont généralement installés sur les jambes de suspension avant. CAPTEUR DE VITESSE ESSIEU D’ENTRAÎNEMENT JOINT ARTICULÉ ROUE D’ENTRÉE consulab.com info@consulab.com 14 EM-200-25_052984-97 Capteurs magnéto-résistifs (MR) La photo suivante montre la localisation du capteur magnéto-résistif à proximité d’une roue dentée, à l’instar d’un capteru à effet Hall. En consultant les photos ci-après d’un capteur magnéto-résistif à aimant externe, vous pouvez constater que le capteur lit la vitesse à partir d’une bande magnétique axiale sur la roue, qui est non dentée et sans encoches. La bande est de couleur plus foncée. Cette bande contient des petits aimants polaires séparés par un matériau non magnétique. Le capteur est placé vis-à-vis la bande magnétiqu La photo ci-haut montre une bande de couleur plus foncée qui fait partie de la gâchette ou de la molette de réticulation. Le capteur MR utilisant la bande magnétique polaire magnétique de la roue fournit un signal de résolution plus élevée et est utilisé pour des applications nécessitant une grande précision. En présentant cette section théorique simplifiée sur le fonctionnement des capteurs, nous espérons aider les étudiants à mieux comprendre les capteurs servant à déterminer la vitesse et la position d’un composant automobile. consulab.com info@consulab.com 15 EM-200-25_052984-97 Capteurs magnéto-résistifs (MR) Si vous êtes l’enseignant, cette section vous aidera à enseigner l’analyse des oscillogrammes. Il est fort utile de montrer à l’étudiant ou au technicien comment distinguer une bon motif d’oscilloscope d’un mauvais. Si votre centre de formation est l’un de leurs membres affiliés, le site de iATN présente plusieurs exemples de tracés d’oscilloscope. L’application gra- tuite Pico Automotive 6 et plusieurs groupes de discussions sur Facebook constituent d’excellentes sources techniques pour apprendre l’analyse des motifs de capteur affichés à l’écran d’oscilloscope. Voici un exemple de motif que vous trouverez sur leur site pour un capteur CKP de Ford Taurus. Voici un autre exemple de capteur CKP défectueux de Toyota Camry. consulab.com info@consulab.com 16 EM-200-25_052984-97 Capteurs magnéto-résistifs (MR) Après avoir changé le capteur défectueux vous obtenez le motif suivant : Les motifs provenant du site iATN ou d’autres sources constituent une foule de renseignements que vous pourrez utiliser dans vos documents en respectant les droits de reproduction de l’auteur qui sont exigés. Nous sommes certains que la théorie des capteurs présentée dans le présent manuel servira à l’étudiant pour ses acti- vités d’apprentissage ou une fois qu’il sera sur le marché du travail. Le fait d’enseigner dans une nouvelle perspective la théorie sur les capteurs de vieille génération lui permettra de comprendre leur rôle sur les véhicules plus récents. Le présent manuel (EM-200-25-97) comporte des travaux pratiques qui faciliteront la compréhension de l’étudiant. Grâce aux exemples du site iATN, il pourra départager les motifs d’un capteur normal de ceux d’un capteur en mauvais état. consulab.com info@consulab.com 17 EM-200-25_052984-97 Activités d’apprentissage Activités d’apprentissage L’objectif des activités d’apprentissage de ce manuel est de permettre à l’étudiant de comprendre le fonc- tionnement des quatre capteurs de vitesse et de position de l’ensemble EM-200-25. L’utilisation d’un mul- timètre numérique est requise pour prendre les mesures de résistance, de tension, de largeur d’impulsion et de fréquence, ainsi que d’un oscilloscope numérique à deux canaux pour analyser les signaux de sortie. Pour chaque activité proposée, l’étudiant doit inscrire ses résultats sur la feuille des réponses de l’étudiant. Si vous pouvez imprimer les motifs d’oscilloscope, joignez-les aux feuilles de réponses de l’activité. Dans le cas contraire, montrez à votre enseignant chaque motif enregistré par l’oscilloscope afin qu’il puisse les valider et signer. consulab.com info@consulab.com 18 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-1 Activité d’apprentissage SA-1 Utilisation d’un multimètre numérique avec un capteur magnéto-inductif Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : À l’aide d’un ohmmètre, mesurer la résistance du capteur en se basant sur l’information de service. 1. Utiliser le système d’information de service de l’école pour les spécifications du capteur CKP d’un véhicule Hyundai Accent 2008. Remarque : Les guides d’entretien disponibles sur le marché ont souvent des spécifications différentes. À l’aide de l’information obtenue, remplir tous les espaces blancs si possible. Spécifications : Ω Tension de sortie @ TR/MIN CA or CC ? Fréquence @ TR/MIN Largeur d’impulsion 2. Lorsque l’ensemble EM-200-25 est débranché, couper l’alimentation et remettre le rhéostat du moteur à zéro. L’arbre d’entraînement ne doit pas tourner. Mesurer la résistance du capteur avec le multimètre en mode ohmmètre en connectant les sondes aux deux bornes de test du capteur. Désactiver le capteur à l’aide de son interrupteur. Débrancher les sondes du multimètre après avoir pris et noter la mesure. Ω 3. La résistance mesurée du capteur est-elle dans la plage de spécification ? Oui Non 4. Brancher l’ensemble EM-200-25, mettre en marche l’alimentation principale et tourner lentement le rhéostat du mo- teur jusqu’à ce que l’arbre commence à virer. Désactiver le capteur du circuit. À l’aide d’un multimètre numérique, mesurer les éléments suivants : Vca Fréquence Largeur d’impulsion 5. Tourner le rhéostat du moteur jusqu’à ce que l’arbre atteigne environ la moitié de la vitesse maximale. Utiliser le multimètre numérique pour mesurer les éléments suivants : Vca Fréquence Largeur d’impulsion 6. Pourquoi le capteur génère-t-il un signal ? 7. Qu’est-il arrivé aux volts CA générés avec une plus grande vitesse ? 8. Qu’est-il arrivé à la fréquence générée à une plus grande vitesse ? 9. Qu’est-il arrivé à la largeur d’impulsion générée à une plus grande vitesse ? 10. Montrer à l’enseignant la feuille des réponses avec les espaces vides remplis. consulab.com info@consulab.com 19 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-1 Feuille des réponses de l’étudiant 1. Specifications: Ω Tension de sortie @ TR/MIN CA or CC? Fréquence @ TR/MIN Largeur d’impulsion 2. Ω 3. Oui Non 4. Vca Fréquence Largeur d’impulsion 5. Vca Fréquence Largeur d’impulsion 6. Pourquoi le capteur génère-t-il un signal ? 7. Qu’est-il arrivé aux volts CA générés avec une plus grande vitesse ? 8. Qu’est-il arrivé à la fréquence générée à une plus grande vitesse ? 9. Qu’est-il arrivé à la largeur d’impulsion générée à une plus grande vitesse ? 10. Montrer à l’enseignant la feuille des réponses avec les espaces vides remplis. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 20 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-2 Activité d’apprentissage SA-2 Utilisation d’un oscilloscope numérique avec un capteur magnéto-inductif Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Capturer un motif d’oscilloscope à stockage numérique à partir d’un capteur magnéto-inductif. Procédure : Brancher l’ensemble EM-200-25 dans une prise 110 V et le mettre sous tension. Actionner lentement le rhéostat du moteur jusqu’à ce que la roue à réluctance tourne à faible vitesse. S’assurer que le capteur magnéto-inductif soit le seul circuit fermé. 1. Connecter la sonde positive du canal 1 de l’oscilloscope à la borne bleue SIG du capteur magnéto-inductif. Bran- cher la sonde négative du canal 1 de l’oscilloscope à la borne de masse du capteur. Régler la tension de manière à ce qu’un motif apparaisse à l’écran. Capturer le motif de l’oscilloscope qui affiche à l’écran au moins 10 tracés de tension CA et l’encoche de synchronisation. Noter les résultats sur la feuille des réponses et, si possible, imprimer le motif. Montrer le graphique à l’enseignant. Délai entre les impulsions Signature de l’enseignant Tension de crête atteinte 2. Garder les mêmes paramètres d’oscilloscope et augmenter la vitesse du moteur jusqu’à environ la moitié du rhéos- tat. Noter les résultats sur la feuille des réponses. Imprimer le motif. Montrer le graphique à l’enseignant. Délai entre les impulsions Signature de l’enseignant Tension de crête atteinte 3. La tension a-t-elle augmenté avec la vitesse ? Oui Non 4. Pourquoi les résultats de l’étape 3 ont-ils eu lieu ? 5. Le nombre d’impulsions a-t-il changé avec l’augmentation de la vitesse ? Oui Non 6. Pourquoi les résultats de l’étape 5 ont-ils eu lieu ? 7. Montrer à l’enseignant la feuille des réponses pour corrections. consulab.com info@consulab.com 21 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-2 Feuille des réponses de l’étudiant 1. Délai entre les impulsions Signature de l’enseignant Tension de crête atteinte 2. Délai entre les impulsions Signature de l’enseignant Tension de crête atteinte 3. Oui Non 4. Pourquoi les résultats de l’étape 3 ont-ils eu lieu ? 5. Oui Non 6. Pourquoi les résultats de l’étape 5 ont-ils eu lieu ? 7. Montrer à l’enseignant la feuille des réponses pour corrections. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 22 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-3 Activité d’apprentissage SA-3 Mesure des changements de position Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Observer et capturer la variation du signal de sortie qui se produit lorsque le capteur magnéto-inductif est rapproché et éloigné de la roue à réluctance. 1. Repérer la vis de réglage de l’entrefer du capteur à l’arrière de l’ensemble EM-200-25. Tourner la vis à fond dans le sens horaire pour régler l’entrefer au minimum. 2. Mettre l’ensemble sous tension et tourner le rhéostat du moteur à mi-course environ. 3. Enregistrer la tension de sortie (CA) à l’aide d’un multimètre numérique. Vca 4. Tourner la vis de réglage de l’entrefer d’un tour complet dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. 5. Enregistrer la tension de sortie à l’aide d’un multimètre numérique. Vca 6. Compter le nombre de tours de vis dans le sens inverse des aiguilles d’une montre qui entraînent une chute de la tension en dessous de 1 VCA. Tours 7. Repérer la vis de réglage de l’entrefer du capteur à l’arrière de l’ensemble EM-200-25. Tourner la vis à fond dans le sens horaire pour régler l’entrefer au minimum. 8. Mettre l’ensemble sous tension et tourner le rhéostat du moteur à mi-course environ. 9. Enregistrer la crête de tension avec un oscilloscope numérique. Vca 10. Tourner la vis de réglage de l’entrefer d’un tour complet dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. 11. Enregistrer la crête de tension avec l’oscilloscope. Vca Imprimer ou montrer le motif d’oscilloscope à l’enseignant. 12. Compter le nombre de tours de vis dans le sens inverse des aiguilles d’une montre qui provoque une chute de la tension de crête en dessous de 1 VCA. Tours 13. Quelle conclusion peut-on tirer concernant l’écart de l’entrefer et la tension de sortie du capteur ? consulab.com info@consulab.com 23 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-3 Feuille des réponses de l’étudiant 3. Vca 5. Vca 6. Tours 9. Vca 11. Vca Imprimer ou montrer le motif d’oscilloscope à l’enseignant. Signature de l’enseignant 12. Tours 13. Quelle conclusion peut-on tirer concernant l’écart de l’entrefer et la tension de sortie du capteur ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 24 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-4 Activité d’apprentissage SA-4 Vérification de l’alimentation 5 V Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Observer et capturer le signal du capteur alimenté à 5 volts avec un multimètre et un oscilloscope. Procédure : Le capteur à effet Hall doit être alimenté pour fonctionner, contrairement au capteur magnéto-inductif qui est passif. Mettre l’ensemble sous tension et régler le rhéostat du moteur à une vitesse de 0 tr/min. L’arbre d’entraîne- ment ne doit pas tourner. 1. Mettre l’interrupteur d’alimentation 5 volts en position de marche. Le voyant rouge doit s’allumer. 2. Connecter la sonde positive du multimètre numérique à la borne rouge +5 V du capteur n° 2. Brancher la sonde négative du multimètre à la borne de masse du capteur. Régler le multimètre en mode Vcc. 3. Enregistrer la tension CC à l’aide du multimètre. Vcc 4. Augmenter la vitesse du moteur à l’aide du rhéostat de la position arrêt à la vitesse maximale tout en observant l’afficheur du multimètre. 5. La variation de vitesse du moteur d’entraînement a-t-elle provoqué un changement de l’alimentation 5 V ? Oui Non 6. Régler le rhéostat à la position arrêt en laissant l’interrupteur 5 Vcc activé. 7. Relier la sonde positive du canal 1 de l’oscilloscope à la borne rouge +5 V du capteur n° 2. Brancher la sonde négative du canal 1 de l’oscilloscope à la borne de masse du capteur. Régler la tension de manière à ce qu’un motif apparaisse à l’écran. 8. Noter la tension CC. Imprimer ou montrer le motif à l’enseignant. Vcc 9. Augmenter la vitesse du moteur à l’aide du rhéostat de la position arrêt à la vitesse maximale tout en observant l’écran de l’oscilloscope. 10. La variation de vitesse du moteur d’entraînement a-t-elle provoqué un changement de l’alimentation 5 V ? Oui Non 11. Quelle importance les réponses aux étapes 5 et 10 ont-elles sur le fonctionnement du capteur à effet Hall ? consulab.com info@consulab.com 25 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-4 Feuille des réponses de l’étudiant 3. Vcc 5. Oui Non 8. Vcc 10. Oui Non 11. Quelle importance les réponses aux étapes 5 et 10 ont-elles sur le fonctionnement du capteur à effet Hall ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 26 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-5 Activité d’apprentissage SA-5 Utilisation d’un multimètre numérique avec le capteur à effet Hall Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Utiliser un multimètre numérique pour voir l’effet sur le signal de sortie d’un capteur à effet Hall dans diverses conditions de fonctionnement. Procédure : Commencer par mettre l’ensemble sous tension et régler le rhéostat du moteur à la position zéro ou à l’ar- rêt. Le capteur à effet Hall est le numéro deux de l’ensemble et nous ne pouvons pas régler l’entrefer. 1. S’assurer que l’interrupteur +5 Vcc est fermé. 2. Connecter la sonde positive du multimètre à la borne SIG (signal) du capteur et la sonde négative à sa borne de masse. Régler le multimètre en mode Vcc. 3. Faire passer la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié de la plage du rhéostat. 4. Noter la tension affichée par le multimètre. Vcc 5. Ramener la vitesse du moteur à zéro tr/min. Laisser l’ensemble sous tension. 6. Activer l’interrupteur +5 Vcc. Le voyant d’alimentation doit s’allumer. 7. Noter la tension affichée par le multimètre. Vcc 8. Faire passer la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié du rhéostat. Noter la tension affichée par le multimètre. Vcc 9. Configurer les paramètres du multimètre pour obtenir les mesures suivantes : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 10. Passer à pleine vitesse et noter les mesures suivantes : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? consulab.com info@consulab.com 27 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-5 Feuille des réponses de l’étudiant 4. Vcc 7. Vcc 8. Vcc 9. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 10. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 28 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-6 Activité d’apprentissage SA-6 Utilisation d’un oscilloscope numérique avec le capteur à effet Hall (2 pages) Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Utiliser les fonctions d’un oscilloscope numérique pour analyser le motif du signal sortant du capteur à effet Hall. Procédure : Les salles de classe sont équipées de différents modèles d’oscilloscope numérique. L’enseignant doit indi- quer aux étudiants les capacités de l’oscilloscope qu’ils utiliseront pour leurs travaux pratiques. Il est possible qu’il ne puisse pas répondre à certaines questions des étudiants concernant les fonctionnalités de l’oscilloscope. Commencer par mettre l’interrupteur principal en position de marche et par régler la vitesse du moteur à zéro ou à la position d’ar- rêt. Le capteur à effet Hall est le numéro deux de l’ensemble et l’entrefer n’est pas réglable. 1. S’assurer que l’interrupteur +5 Vcc est fermé. 2. Connecter la sonde positive du canal 1 (ou canal A) de l’oscilloscope à la borne SIG (signal) du capteur et la sonde négative à la borne de masse. Régler l’oscilloscope en mode voltmètre CC. 3. Faire passer la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié de la plage du rhéostat. 4. Noter les tensions minimale et maximale. Vcc minimum Vcc maximum 5. Ramener le rhéostat du moteur à zéro tr/min. Laissez l’ensemble sous tension. 6. Activer l’interrupteur +5 Vcc. Le voyant d’alimentation doit s’allumer. Régler le rhéostat du moteur de sorte que l’arbre d’entraînement commence à tourner. 7. Noter les valeurs de tension minimale et maximale. Remarque : Vous devriez voir un signal d’onde carrée. Vcc minimum Vcc maximum 8. Ajuster le rhéostat à environ la moitié de la plage de vitesse. Noter les tensions minimale et maximale. Vcc minimum Vcc maximum. Imprimer ou montrer le motif à l’enseignant. 9. Si l’oscilloscope dispose de fonctions de mesure, calculer les éléments suivants : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Signature de l’enseignant Tension max. V Tension moy. V consulab.com info@consulab.com 29 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-6 10. Passer à pleine vitesse et noter les mesures suivantes : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Signature de l’enseignant Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Comment peut-on définir le signal à effet Hall ? 16. Quel effet le changement de vitesse a-t-il eu sur le motif de l’oscilloscope ? consulab.com info@consulab.com 30 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-6 Feuille des réponses de l’étudiant 4. Vcc minimum Vcc maximum 7. Vcc minimum Vcc maximum 8. Vcc minimum Vcc maximum. Imprimer ou montrer le motif à l’enseignant. 9. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Signature de l’enseignant Tension max. V Tension moy. V 10. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Signature de l’enseignant Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Comment peut-on définir le signal à effet Hall ? 16. Quel effet le changement de vitesse a-t-il eu sur le motif de l’oscilloscope ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 31 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-7 Activité d’apprentissage SA-7 Utilisation d’un oscilloscope à deux canaux avec un capteur magnétique et un capteur à effet Hall Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Utiliser un oscilloscope numérique à deux canaux pour montrer la relation entre un capteur magnétique et un capteur à effet Hall. Capturer les deux motifs affichés en même temps à l’écran, y compris l’encoche de synchronisation. Procédure : Commencer par mettre l’interrupteur principal en position de marche, par régler la vitesse du moteur à zéro et par fermer l’interrupteur +5 Vcc. 1. En suivant les directives de l’enseignant, s’assurez que les canaux A et B sont fonctionnels. Remarque : Certains oscilloscopes désignent différemment ces canaux, notamment le canal 1 et le canal 2. 2. Brancher la sonde positive du canal A de l’oscilloscope à la borne SIG du capteur 1 (capteur magnéto-inductif). Brancher la sonde négative à la borne de masse du capteur 1. 3. Brancher la sonde positive du canal B de l’oscilloscope à la borne SIG du capteur 2. Brancher la sonde négative à la borne de masse du capteur 2. 4. Régler la vitesse du moteur à environ mi-régime. 5. L’oscilloscope affiche-t-il des motifs ? Oui Non 6. Expliquer la réponse de l’étape 5. 7. Activer l’interrupteur +5 Vcc. 8. Modifier les volts et le temps par division jusqu’à ce que les motifs paraissent clairs et mesurables, et que l’encoche de synchronisation soient visibles. Utiliser la fonction de déclenchement pour verrouiller les motifs. Remarque : Déclencher l’encoche de synchronisation du capteur magnétique et placez la position de déclenchement au milieu de l’écran. 9. Imprimer ou montrer le graphique à l’enseignant. 10. Augmenter la vitesse du moteur au maximum et régler à nouveau tous les paramètres de façon à ce que les motifs soient à nouveau clairement visibles. 11. Imprimer ou montrer le graphique à l’enseignant. consulab.com info@consulab.com 32 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-7 Feuille des réponses de l’étudiant 5. Oui Non 6. Expliquer la réponse de l’étape 5. 9. Imprimer ou montrer le graphique à l’enseignant. Signature de l’enseignant 11. Imprimer ou montrer le graphique à l’enseignant. Signature de l’enseignant Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 33 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-8 Activité d’apprentissage SA-8 Utilisation d’un multimètre numérique avec le capteur magnéto-résistif à aimant interne Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Prendre les mesures permettant de comprendre le fonctionnement d’un capteur magnéto-résistif doté d’un aimant interne. Procédure : Ce capteur magnéto-résistif est le numéro 3 de l’ensemble et l’entrefer est réglable. Commencer par mettre l’interrupteur principal en marche, par régler la vitesse du moteur à zéro tr/min et par fermer l’interrupteur +5 Vcc. 1. S’assurer que le capteur n’est pas alimenté. 2. Relier la sonde positive du multimètre à la borne SIG (signal) du capteur et la sonde négative à la masse. REMARQUE : Utiliser la borne de masse du capteur n° 2. Régler le multimètre en mode voltmètre CC. 3. Faire passer la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié de la plage du rhéostat. 4. Noter la tension indiquée par le multimètre. Vcc 5. Ramener la vitesse du moteur à zéro tr/min. Laisser l’ensemble sous tension. 6. Activer l’interrupteur +5 Vcc. Le voyant d’alimentation doit s’allumer. 7. Noter la lecture du multimètre. Vcc 8. Augmenter la vitesse du moteur à environ la moitié du rhéostat. Noter la tension indiquée par le multimètre. Vcc 9. Configurer le multimètre pour mesurer les éléments suivants : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 10. Passer à pleine vitesse et noter les mesures affichées pour la : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Quelle est la différence entre ces mesures et celles du capteur à effet Hall ? consulab.com info@consulab.com 34 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-8 Feuille des réponses de l’étudiant 4. Vcc 7. Vcc 8. Vcc 9. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 10. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Quelle est la différence entre ces mesures et celles du capteur à effet Hall ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 35 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-9 Activité d’apprentissage SA-9 Utilisation d’un oscilloscope avec un capteur magnéto-résistif à aimant interne (2 pages) Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Capturer le signal d’un capteur magnéto-résistif à aimant interne en utilisant un seul canal de l’oscilloscope. Après la capture du signal, des mesures de tension et de temps sont normalement affichées à l’écran. Procédure : Les salles de classe sont équipées de différents modèles d’oscilloscope numérique. L’enseignant doit indiquer aux étudiants les capacités de l’oscilloscope qu’ils utiliseront pour leurs travaux pratiques. Il est possible qu’il ne puisse pas répondre à certaines questions des étudiants concernant les fonctionnalités de l’oscilloscope. Commen- cer par mettre l’interrupteur principal en position de marche et par régler la vitesse du moteur à zéro ou à la position d’arrêt. Le capteur magnéto-résistif à aimant interne est en le numéro trois de l’ensemble EM-200-25 et l’entrefer est réglable. 1. Vérifier que l’interrupteur +5 Vcc est fermé et que l’entrefer entre le capteur et la roue est au minimum. 2. Brancher la sonde positive du canal 1 de l’oscilloscope à la borne SIG (signal) du capteur et la sonde négative à la masse. REMARQUE : Utiliser la borne de masse du capteur n° 2. Réglez l’oscilloscope en mode voltmètre CC. 3. Augmenter la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié de la plage du rhéostat. 4. Noter les tensions minimale et maximale. Vcc minimum Vcc maximum 5. Ramener la vitesse du moteur à zéro tr/min. Laisser l’appareil sous tension. 6. Activer l’interrupteur +5 Vcc. Le voyant d’alimentation doit s’allumer. Augmenter la vitesse du moteur de sorte que l’arbre commence à tourner. 7. Noter les lectures de tension minimale et maximale. Remarque : Vous devriez voir à l’écran un signal d’onde carrée. Vcc minimum Vcc maximum 8. Augmenter la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié du rhéostat. Noter les tensions minimale et maxi- male. Vcc minimum Vcc maximum. Imprimer ou montrer le motif à l’enseignant. 9. Si l’oscilloscope dispose de fonctions de mesure, calculer les éléments suivants : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Signature de l’enseignant Tension moy. V consulab.com info@consulab.com 36 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-9 10. Passer à pleine vitesse et noter ces mesures : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Comment peut-on définir le signal d’un capteur magnéto-résistif ? consulab.com info@consulab.com 37 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-9 Feuille des réponses de l’étudiant 4. Vcc minimum Vcc maximum 7. Vcc minimum Vcc maximum 8. Vcc minimum Vcc maximum. Print or show your instructor the pattern. 9. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Signature de l’enseignant Tension moy. V 10. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Comment peut-on définir le signal d’un capteur magnéto-résistif ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 38 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-10 Activité d’apprentissage SA-10 Mesure des résultats de la modification de l’entrefer du capteur magnéto-résistif Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Mesurer les changements qui se produisent lorsque l’entrefer du capteur magnéto-résistif est modifié. Procédure : Pour cette activité, l’étudiant doit utiliser le capteur magnéto-résistif à aimant interne, le troisième de l’en- semble. Le montage de ce capteur est doté d’une vis de réglage de l’entrefer à l’arrière du boîtier. 1. Mettre l’interrupteur principal en marche arrêt et le rhéostat du moteur à zéro. L’arbre d’entraînement ne doit pas virer. Tourner la vis de réglage de l’entrefer à fond dans le sens horaire pour avoir un écart minimal entre la roue et le capteur. 2. Activer l’interrupteur +5 Vcc. 3. Brancher la sonde positive du multimètre numérique, réglé en mode voltmètre CC, à la borne SIG du capteur n° 3. Brancher la sonde négative du multimètre à la borne de masse du capteur n° 2. 4. Tourner le rhéostat du moteur à mi-chemin de la plage de vitesse. 5. Mesurer la tension et la noter. Vcc 6. Tourner lentement la vis de réglage de l’entrefer dans le sens horaire tout en observant l’afficheur du multimètre. 7. Que fait la tension ? 8. Pourquoi cela se produit-il ? 9. Tourner la vis de réglage de l’entrefer à fond dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour ramener l’entrefer à un écart minimal. 10. Remplacer le multimètre par un oscilloscope avec un seul canal fonctionnel et répéter les étapes 5 et 6. 11. Que fait le motif ? 12. Pourquoi cela se produit-il ? consulab.com info@consulab.com 39 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-10 Feuille des réponses de l’étudiant 4. Vcc 7. Que fait la tension ? 8. Pourquoi cela se produit-il ? 11. Que fait le motif ? 12. Pourquoi cela se produit-il ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 40 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-11 Activité d’apprentissage SA-11 Utilisation d’un multimètre numérique avec le capteur magnéto-résistif à aimant externe Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Prendre des mesures permettant de comprendre le fonctionnement d’un capteur magnéto-résistif réagissant avec un aimant externe, notamment une bande magnétique sur la circonférence d’une roue à réluctance. Procédure : Ce type de capteur magnéto-résistif est le quatrième de l’ensemble EM-200-25. Commencer par mettre l’interrupteur principal en marche, par abaisser la vitesse du moteur à zéro tr/min et par fermer l’interrupteur +5 Vcc. 1. Vérifier que le capteur n’est pas alimenté. 2. Brancher la sonde positive du multimètre à la borne SIG (signal) du capteur et la sonde négative à la masse. REMARQUE : Utiliser la borne de masse du capteur n° 2. Régler le multimètre en mode voltmètre CC. 3. Faire passer la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié de la plage du rhéostat. 4. Noter la tension indiquée par le multimètre. Vcc 5. Ramener la vitesse du moteur à zéro tr/min. Laisser l’ensemble sous tension. 6. Activer l’interrupteur +5 Vcc. Le voyant d’alimentation doit s’allumer. 7. Noter la tension affichée par le multimètre. Vcc 8. Augmenter la vitesse du moteur en tournant le rhéostat à environ la moitié. Noter la tension lue par le multimètre. Vcc 9. En fonction de votre appareil de mesure, noter les lectures suivantes : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 10. Passer à pleine vitesse et noter les lectures suivantes : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Quelle est la différence entre ces mesures et celles du capteur à effet Hall ? consulab.com info@consulab.com 41 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-11 Feuille des réponses de l’étudiant 4. Vcc 7. Vcc 8. Vcc 9. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 10. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Quelle est la différence entre ces mesures et celles du capteur à effet Hall ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 42 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-12 Activité d’apprentissage SA-12 Utilisation d’un oscilloscope avec un capteur magnéto-résistif à aimant externe (2 pages) Utilisez la feuille des réponses de l’étudiant pour inscrire vos résultats. N’écrivez pas sur cette feuille. Objectif : Capturer le signal d’un capteur magnéto-résistif d’aimant externe en utilisant un seul canal actif d’un oscillos- cope. Après la capture du signal, des mesures de tension et de temps sont normalement relevées. Procédure : Les salles de classe sont équipées de différents modèles d’oscilloscope numérique. L’enseignant doit indi- quer aux étudiants les capacités de l’oscilloscope qu’ils utiliseront pour leurs travaux pratiques. Il est possible qu’il ne puisse pas répondre à certaines questions des étudiants concernant les fonctionnalités de l’oscilloscope. Commencer par mettre l’interrupteur principal en position de marche et par régler la vitesse du moteur à zéro ou à la position d’ar- rêt. Ce type de capteur magnéto-résistif est le quatrième de l’ensemble EM-200-25. 1. Vérifier que l’interrupteur +5 Vcc est fermé. 2. Connecter la sonde positive du canal 1 de l’oscilloscope à la borne SIG (signal) du capteur et la sonde négative à la masse. REMARQUE : Utiliser la borne de masse du capteur n° 2. Régler l’oscilloscope pour qu’il puisse afficher une tension CC. 3. Augmenter la vitesse du moteur de zéro tr/min à environ la moitié de la plage du rhéostat. 4. Noter les lectures de tension minimale et maximale. Vcc minimum Vcc maximum 5. Ramener le rhéostat à zéro tr/min. Laisser l’appareil sous tension. 6. Activer l’interrupteur +5 Vcc. Le voyant d’alimentation doit s’allumer. Augmenter la vitesse du moteur de sorte que l’arbre commence à tourner. 7. Noter les lectures de tension minimale et maximale. Remarque : Vous devriez voir un signal d’onde carrée dans le motif. Vcc minimum Vcc maximum 8. Augmenter la vitesse du moteur à environ la moitié du rhéostat. Noter les lectures de tension minimale et maximale. Vcc minimum Vcc maximum. Imprimer ou montrer le motif à l’enseignant. 9. Si l’oscilloscope dispose de fonctions de mesure, calculer les éléments suivants : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Signature de l’enseignant Tension min. V Tension max. V Tension moy. V consulab.com info@consulab.com 43 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-12 10. Passer à pleine vitesse et noter les lectures suivantes : Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Signature de l’enseignant Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Comment peut-on définir le signal de ce type de capteur magnéto-résistif ? consulab.com info@consulab.com 44 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-12 Feuille des réponses de l’étudiant 4. Vcc minimum Vcc maximum 7. Vcc minimum Vcc maximum 8. Vcc minimum Vcc maximum. Imprimer ou montrer le motif à l’enseignant. 9. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Signature de l’enseignant Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 10. Fréquence Hz Largeur d’impulsion MLI Signature de l’enseignant Tension min. V Tension max. V Tension moy. V 11. Quelle(s) lecture(s) a (ont) changé ? 12. Pourquoi le changement a-t-il eu lieu ? 13. Quelle(s) lecture(s) n’a (n’ont) pas changé ? 14. Pourquoi la ou les lectures n’ont-elles pas changé ? 15. Comment peut-on définir le signal de ce type de capteur magnéto-résistif ? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 45 EM-200-25_052984-97 Activité d’apprentissage SA-13 Activité d’apprentissage SA-13 Ajout de résistance dans les circuits de masse, d’alimentation ou de signal Objectif : Prévoir ce que l’ajout de la résistance aura sur les circuits de masse, d’alimentation ou de signal pour chacun des quatre capteurs. Mesurer et valider les caractéristiques anormales à l’aide d’un multimètre ou d’un oscilloscope. Procédure : Utiliser le jeu de résistances de circuit et de fils inclus avec l’EM-200-25. Jeu de résistances de circuit et de fils REMARQUE : Tous les ensembles EM-200-25 sont livrés avec les fils illustrés ci-dessous. Le jeu se compose de deux fils volants noirs d’environ 7,5 po (19 cm) de long sans résistance interne et d’un fil volant noir d’environ 8 po (20 cm) de long avec une résistance intégrée de 470 Ω. FIL VOLANT AVEC RÉSISTANCE FILS VOLANTS SIMPLES SANS RÉSISTANCE Cette activité permet aux étudiants d’insérer une résistance indésirable dans les différents circuits de capteur de l’en- semble EM-200-25. La résistance peut être installée de manière sélective dans les circuits d’alimentation, de masse ou de signal. Les fils volants sont dotés de bornes 2 mm qui s’insèrent dans les différentes bornes du panneau avant. Cette résistance peut reproduire les mêmes caractéristiques de fonctionnement anormales d’un véhicule causées par des connexions desserrées, des connecteurs ou des câbles corrodés ou défectueux. Le guide de l’enseignant (EM-200-25-96) contient des captures d’écran de la forme d’onde obtenue avec la résistance installée à différents endroits du système. Directives de fonctionnement La photo ci-contre montre les fils volants qui sont branchés aux bornes du capteur à effet Hall. Les fils volants simples sont instal- lés sur les bornes d’alimentation (rouge) et de masse (noire) et le fil avec résistance est installé sur les bornes de signal (bleue). REMARQUE : L’interrupteur d’activation du capteur doit être réglé en circuit ouvert (vers le bas) pour que la résistance soit insérée dans le circuit. En plaçant l’interrupteur en position haute, nous fermons le circuit du capteur pour contourner la résistance de façon interne. La fonction peut être utilisée pour démontrer l’effet d’une résistance indésirable à l’entrée ou à la sortie du circuit. Comme indiqué ci-dessus, les fils volants peuvent être utilisés pour les circuits d’alimentation, de masse ou de signal de tous les capteurs de l’ensemble EM-200-25. CONNECTER “CONNECT & DISCONNECT” SWITCH consulab.com info@consulab.com 46 EM-200-25_052984-97 Notes Notes 400-6330, rue Zéphirin-Paquet Québec QC G2C 0M3 Canada © ConsuLab Educatech Inc, 2023. Tous droits réservés.
