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Manuel de l’étudiant pour MD-4000-22_053343 Ensemble de ModuponentsMC sur l’électronique avancée 97-MD-4000-22_053343_REVA © ConsuLab Educatech Inc, 2026. Tous droits réservés. 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 97-MD-4000-22 Table des matières Table des matières Description générale 4 Caractéristiques 4 Attraits pédagogiques 4 Liste des Moduponentsmc de l’ensemble MD-4000-22 4 Activités d’apprentissage SA-1 — MD-4010 Résistances 6 Principes de fonctionnement : 6 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 1 8 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 2 9 SA-2 — MD-4020 Condensateurs 12 Principes de fonctionnement : 12 SA-2 — Condensateurs — Niveau 1 14 SA-2 — Condensateurs — Niveau 2 17 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 20 Principes de fonctionnement : 20 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 1 22 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 2 24 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 25 Principes de fonctionnement : 25 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 1 27 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 2 30 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 32 Principes de fonctionnement : 32 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 1 34 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 2 35 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 37 Principes de fonctionnement : 37 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 — Niveau 1 39 400-6330, 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 3 97-MD-4000-22 Table des matières © ConsuLab Educatech Inc, 2026. 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 053343 et supérieurs. SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 40 Principes de fonctionnement : 40 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 1 42 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 2 43 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 46 Principes de fonctionnement : 46 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 1 48 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 2 50 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 52 Principes de fonctionnement : 52 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 1 54 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 2 56 SA-10 — Ventilateur MD-4111 57 Principes de fonctionnement : 57 SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 1 59 SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 2 60 SA-11 — Solénoïde MD-4114 62 Principes de fonctionnement : 62 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 1 64 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 2 65 SA-12 — Diodes MD-4140 67 Principes de fonctionnement : 67 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 1 69 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 2 71 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 73 Principes de fonctionnement : 73 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 1 75 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 2 77 SA-14 — Transistors MD-4142 79 Principes de fonctionnement : 79 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 1 82 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 2 84 consulab.com info@consulab.com 4 97-MD-4000-22 Description générale Description générale L’ensemble ConsuLab MD-4000-22_053344 est un système de formation en électronique avancée, très polyvalent et convivial, qui permet aux étudiants de construire des circuits électriques et électroniques. Caractéristiques • Protégé par un couvercle métallique amovible; • Alimentation électrique réglable et protégée (2-14 Vcc); • Les rails de stockage permettent de loger jusqu’à 16 Moduponentsmc simples. Attraits pédagogiques • Peut être utilisé pour l’enseignement de la loi d’Ohm ou de circuits électroniques complexes; • Cette unité autonome est dotée d’une source d’alimentation protégée et réglable; • La valise de rangement peut loger jusqu’à 16 Moduponentsmc; • Cet ensemble comprend 15 Moduponentsmc différents parmi ceux de la série MD-4000; • Circuits avec les symboles standards qui sont conformes aux normes de l’industrie; • Offre une extrême souplesse pour permettre aux enseignants de créer des leçons et des activités supplémentaires pour les étudiants; • Outil pédagogique idéal pour la réalisation de tâches imposées par les programmes d’enseignement en vigueur. Liste des Moduponentsmc de l’ensemble MD-4000-22 MD-4000_053061 – Source d’alimentation CC variable; MD-4010_053062 – Résistances; MD-4020_053097 – Condensateurs; MD-4030_053070 – Potentiomètre; MD-4040_053068 – Relais ISO 12 VCC; MD-4052_053067 – Thermistance NTC; MD-4056_053080 – Capteur à ultrasons; MD-4070_053063 – Ampoules incandescentes; MD-4071_053098 – Ampoules à DEL; MD-4091_053065 – Commutateurs DPDT; MD-4111_053073 – Ventilateur; MD-4114_053134 – Solénoïde; MD-4140_053075 – Diodes; MD-4141_053076 – Capteurs optiques; MD-4142_053077 – Transistors. consulab.com info@consulab.com 5 97-MD-4000-22 Activités d’apprentissage Activités d’apprentissage consulab.com info@consulab.com 6 97-MD-4000-22 SA-1 — MD-4010 Résistances SA-1 — MD-4010 Résistances (47 Ω, 100 Ω, 220 Ω, 470 Ω) Symbole schématique : 0.281'' PLEXI 1/4" LAMER 7/16'' PROF 0.080'' MD-4010 100Ω - 2W 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W RESISTORS RÉSISTANCES MODUPONENT Principes de fonctionnement : Une résistance est un composant passif à deux bornes qui a la propriété de s’opposer au passage d’un courant élec- trique. Alors qu’un conducteur a une faible résistance, l’isolant a une résistance beaucoup plus élevée. Certaines résistances sont composées de poussière de carbone (ou de graphite) qui est un bon conducteur. Les résis- tances à forte concentration de carbone ont donc une résistance électrique plus faible. D’autres types sont composés d’un film de carbone ou de métal, d’un fil enroulé ou d’un oxyde métallique. Une résistance fonctionne en convertissant l’énergie électrique en chaleur qui est ensuite dissipée dans l’air, ce qui pro- voque une chute de tension lorsque le courant la traverse. Il faut revenir à la formule de la loi d’Ohm : Tension (V ou U) = Intensité (I) x Résistance (R). La valeur de toute résistance varie avec la température. Généralement, elles augmentent proportionnellement. Une valeur fixe de la résistance ainsi que sa tolérance peuvent être déterminées par un code de couleur standardisé des bandes qui sont visibles sur son enveloppe. MD-4000 Moduponent: MD-4010 Resistors (4) 47W, 100W, 220W, 470W Electrical Symbol: (USA) (Europe) Theory of operation: A resistor is a passive two-terminal component that becomes an electrical resistance when current passes though it in an electrical circuit. While a conductor has low resistance, an insulator has much higher resistance. Some resistors are composed of carbon dust (or graphite) which is a good conductor, so resistors with higher concentrations of carbon have lower electrical lower resistance. Other resistors are composed of carbon or metal film, wire wound or metal oxide. A resistor works by converting electrical energy into heat which is then dissipated into the air, causing a drop in voltage as current passes through it. Remember Ohm’s Law: Voltage = Amperage X Resistance The resistance of any resistor changes with temperature, usually increasing resistance with increasing temperature. The fixed resistance value and tolerance can be determined by a standardized color code of painted bands on the resistor. Resistors are commonly used to: • reduce current flow • divide voltages • adjust signal levels • bias active elements • terminate transmission lines • and more Safety and Safeguards: ONLY use the protected built-in power supply Operates on a single 120VAC 15A outlet Do not leave this trainer unattended with the power ON TEMPERATURE UP when in operation No polarity to be observed here consulab.com info@consulab.com 7 97-MD-4000-22 SA-1 — MD-4010 Résistances Les résistances servent à : • Réduire le courant électrique; • Diviser la tension électrique; • Régler le niveau d’un signal électrique; • Polariser les éléments actifs; • Terminer les réseaux CAN Bus; • Et plus encore Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Les résistances peuvent devenir chaudes au toucher lorsqu’elles sont en service; • Aucune polarité ne doit être respectée lors de cette activité. Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge • MD-4041 Relais clignotant fonctionnement avec charge • MD-4110 Avertisseur sonore fonctionnement avec charge • MD-4111 Ventilateur fonctionnement avec charge • MD-4112 Moteur pas à pas fonctionnement avec charge • MD-4113 Carillon fonctionnement avec charge • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge Équipement requis • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Assortiment de résistances variées pour la pratique (fourni par l’enseignant); • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 8 97-MD-4000-22 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 1 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 1 Objectif du niveau 1 : Se pratiquer à mesurer les quatre résistances du MD-4010 à l’aide d’un ohmmètre. Niveau 1 FONCTIONNEMENT D’UNE RÉSISTANCE DE BASE FAIT Mesurez les résistances statiques (non fonctionnelles). SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma NO 1 Branchez le fil ROUGE du multimètre à l’une des bornes jaunes de la PREMIÈRE résistance à partir du haut (Moduponentmc MD-4010). Branchez le fil NOIR du multimètre à l’autre borne jaune de la même résistance. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 1 Mesurez la résistance à température ambiante et notez-la ici : _____ Ω Voir le schéma NO 2 Branchez le fil ROUGE du multimètre à l’une des bornes jaunes de la DEUXIÈME résistance à partir du haut (Moduponentmc MD-4010). Branchez le fil NOIR du multimètre à l’autre borne jaune de la même résistance. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 2 Mesurez la résistance à température ambiante et notez-la ici : _____ Ω Voir le schéma NO 3 Branchez le fil ROUGE du multimètre à l’une des bornes jaunes de la TROISIÈME résistance à partir du haut (Moduponentmc MD-4010). Branchez le fil NOIR du multimètre à l’autre borne jaune de la même résistance. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 3 Mesurez la résistance à température ambiante et notez-la ici : _____ Ω Voir le schéma NO 4 Branchez le fil ROUGE du multimètre à l’une des bornes jaunes de la QUATRIÈME résistance à partir du haut (Moduponentmc MD-4010). Branchez le fil NOIR du multimètre à l’autre borne jaune de la même résistance. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 4 Mesurez la résistance à température ambiante et notez-la ici : _____ Ω 5 Pratiquez-vous sur les autres résistances que vous remettra votre enseignant. SET METER: Ohms 100Ω - 2W REVC RESISTORS RÉSISTANCES 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT MD-4010 MD-4010 SET METER: Ohms 100Ω - 2W REVC RESISTORS RÉSISTANCES 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT MD-4010 MD-4010 SET METER: Ohms 100Ω - 2W REVC RESISTORS RÉSISTANCES 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT MD-4010 MD-4010 SET METER: Ohms 100Ω - 2W REVC RESISTORS RÉSISTANCES 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT MD-4010 MD-4010 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°3 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°4 Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 9 97-MD-4000-22 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 2 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : Monter un circuit électrique de base avec différentes résistances insérées dans le chemin de masse de ce circuit pour visualiser l’effet de la résistance sur une charge et testes la chute de tension. Moduponentmc complémentaire : MD-4070. SCHÉMA DE CÂBLAGE N°5 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°6 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°7 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°8 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 MD-4010 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 MD-4070 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 MD-4010 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 MD-4070 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 MD-4010 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 MD-4070 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 MD-4010 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 MD-4070 Niveau 2A CONSTRUIRE UN CIRCUIT AVEC DIFFÉRENTES RÉSISTANCES DU CIRCUIT DE MASSE FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l' alimentation dans une prise 120 Vca 15 A. Mettez l'alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins. Voir les schémas NOS 5 à 8 Connectez un fil rouge entre la borne ROUGE de l'alimentation et la borne ROUGE de l'ampoule L2 du MD-4070. Branchez un fil noir de la borne NOIRE de l'ampoule L2 du MD-4070 à l'une des bornes JAUNES de résistance du MD-4010 selon la valeur à tester*. Branchez un fil noir en partant de l'autre borne JAUNE de la même résistance du MD-4010 à la borne NOIRE de l'alimentation. Connectez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de l'alimentation. Réglez le multimètre au mode Vcc. En suivant les directives des pages suivantes pour le niveau 2B, utilisez le fil rouge du multimètre et notez les mesures. consulab.com info@consulab.com 10 97-MD-4000-22 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 2 Niveau 2B MESURE DE LA TENSION ET DE LA CHUTE DE TENSION DU CIRCUIT FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma NO 5 * Résistance 47 Ω du MD-4010. 1 Notez la tension à la borne ROUGE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 2 Notez la tension à la borne NOIRE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 3 Notez la tension à la borne JAUNE de la résistance 47 Ω de l'ampoule : _____ V 4 Notez la tension de la borne JAUNE de la résistance 47 Ω à la masse : _____ V Déplacez maintenant les deux fils du multimètre numérique comme suit : 5 Fil rouge du multimètre vers la borne ROUGE de l'ampoule L2 du MD-4070. Fil noir du multimètre vers la borne NOIRE de l'ampoule L2 du MD-4070. Notez la chute de tension au niveau de l'ampoule ici : _____ V 6 Fil rouge du multimètre vers l'une des bornes JAUNES de résistance 47 Ω du MD-4010. Fil noir du multimètre vers l'autre borne JAUNE de la résistance 47 Ω du MD-4010 Notez la chute de tension au niveau de la résistance ici : _____ V 7 À l'aide de symboles conformes aux normes industrielles, dessinez un schéma de câblage de ce circuit sur une feuille à part. Niveau 2B MESURE DE LA TENSION ET DE LA CHUTE DE TENSION DU CIRCUIT FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma NO 6 * Résistance 100 Ω du MD-4010. Rebranchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de l'alimentation. 1 Notez la tension à la borne ROUGE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 2 Notez la tension à la borne NOIRE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 3 Notez la tension à la borne JAUNE de la résistance 100 Ω de l'ampoule : _____ V 4 Noter la tension de la borne JAUNE de la résistance 100 Ω à la masse : _____ V Déplacez maintenant les deux fils du multimètre numérique comme suit : 5 Fil rouge du multimètre vers la borne ROUGE de l’ampoule L2 du MD-4070. Fil noir du multimètre vers la borne NOIRE de l’ampoule L2 du MD-4070. Notez la chute de tension au niveau de l'ampoule ici : _____ V 6 Fil rouge du multimètre vers l'une des bornes JAUNES de résistance 100 Ω du MD-4010. Fil noir du multimètre vers l'autre borne JAUNE de la résistance 100 Ω du MD-4010. Notez la chute de tension au niveau de la résistance ici : _____ V 7 À l'aide de symboles conformes aux normes industrielles, dessinez un schéma de câblage de ce circuit sur une feuille à part. consulab.com info@consulab.com 11 97-MD-4000-22 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 2 Niveau 2B MESURE DE LA TENSION ET DE LA CHUTE DE TENSION DU CIRCUIT FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma NO 7 * Résistance 220 Ω du MD-4010. Rebranchez le fil noir du multimètre numérique à la borne NOIRE de l'alimentation. 1 Notez la tension à la borne ROUGE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 2 Notez la tension à la borne NOIRE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 3 Notez la tension à la borne JAUNE de la résistance 220 Ω de l'ampoule : _____ V 4 Notez la tension de la borne JAUNE de la résistance 220 Ω à la masse : _____ V Déplacez maintenant les deux fils du multimètre numérique comme suit : 5 Fil rouge du multimètre vers la borne ROUGE de l’ampoule L2 du MD-4070. Fil noir du multimètre vers la borne NOIRE de l’ampoule L2 du MD-4070. Notez la chute de tension au niveau de l'ampoule ici : _____ V 6 Fil rouge du multimètre vers l'une des bornes JAUNES de résistance 220 Ω du MD-4010. Fil noir du multimètre vers l'autre borne JAUNE de la résistance 220 Ω du MD-4010 Notez la chute de tension au niveau de la résistance ici : _____ V 7 À l'aide de symboles conformes aux normes industrielles, dessinez un schéma de câblage de ce circuit sur une feuille à part. Niveau 2B MEASURING CIRCUIT VOLTAGE & VOLTAGE DROP FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma NO 8 * Résistance 470 Ω du MD-4010. Rebranchez le fil noir du multimètre numérique à la borne NOIRE de l'alimentation. 1 Notez la tension à la borne ROUGE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 2 Notez la tension à la borne NOIRE de l'ampoule L2 du MD-4070: _____ V 3 Notez la tension à la borne JAUNE de la résistance 470 Ω de l'ampoule : _____ V 4 Notez la tension de la borne JAUNE de la résistance 470 Ω à la masse : _____ V Déplacez maintenant les deux fils du multimètre numérique comme suit : 5 Fil rouge du multimètre vers la borne ROUGE de l’ampoule L2 du MD-4070. Fil noir du multimètre vers la borne NOIRE de l’ampoule L2 du MD-4070. Notez la chute de tension au niveau de l'ampoule ici : _____ V 6 Fil rouge du multimètre vers l'une des bornes JAUNES de la résistance 470 Ω du MD-4010. Fil noir du multimètre vers l'autre borne JAUNE de la résistance 470 Ω du MD-4010. Notez la chute de tension au niveau de la résistance ici : _____ V 7 À l'aide de symboles conformes aux normes industrielles, dessinez un schéma de câblage de ce circuit sur une feuille à part. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 12 97-MD-4000-22 SA-2 — MD-4020 Condensateurs SA-2 — MD-4020 Condensateurs (100 µF, 100 µF, 1100 µF, 2200 µF) Symbole schématique : 0.281'' PLEXI 1/4" LAMER 7/16'' PROF 0.080'' MD-4020 MODUPONENT CAPACITORS CONDENSATEURS 100 UF 100 UF 1100 UF 2200 UF 3.222 5.215 Principes de fonctionnement : Un condensateur est un composant électrique à deux bornes utilisé pour stocker l’énergie de manière électrostatique. La notion d’électrostatique se rapporte à des charges électriques stationnaires et l’exemple le plus courant est l’élec- tricité statique causée par le frottement de deux surfaces ensemble. Les trois lois qui s’appliquent aux charges électriques sont les suivantes : • Les charges opposées s’attirent entre elles; • Les charges semblables se repoussent entre elles; • Les éléments chargés attirent les éléments neutres. Une force électrostatique est une force d’attraction ou de répulsion entre les particules causée par leurs charges électriques (référez-vous à la loi de Coulomb). Que devons-nous savoir lorsqu’on travaille avec un condensateur? La capacitance est la faculté d’accumuler une charge électrique. Un condensateur peut être chargé, accumuler une charge électrique et ensuite être déchargé à un rythme rapide, un peu comme une décharge électrique statique. Attention : il peut en résulter un choc électrique. Les condensateurs sont classés par unités de capacitance appelées farad (d’après Michael Faraday). µF est le symbole de microfarad, qui est en fait un millionième de farad. Le condensateur est utilisé dans les circuits électroniques, notamment pour lisser (condensateurs de lissage), filtrer (con- densateurs de filtrage), mettre sous tension des circuits à haute intensité, faire clignoter un circuit d’éclairage, command- er un moteur électrique et aider à éliminer rapidement le champ magnétique d’une bobine (bobine d’allumage). Consignes de sécurité : • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • NE JAMAIS charger les condensateurs de l’ensemble à partir d’une source externe. • Éviter de toucher les fils de test ensemble lorsqu’ils sont raccordés à un condensateur chargé. consulab.com info@consulab.com 13 97-MD-4000-22 SA-2 — MD-4020 Condensateurs Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4010 Résistances fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge Équipement additionnel • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 14 97-MD-4000-22 SA-2 — Condensateurs — Niveau 1 SA-2 — Condensateurs — Niveau 1 Objectif du niveau 1 : Charger un condensateur à basse tension et mesurer visuellement sa décharge à l’aide d’un multimètre numérique. SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 μ F 100 μ F 2200 μ F 100 μ F MODUPONENT REVC MD-4020 1100 CONDENSATEURS CAPACITORS Niveau 1 CHARGE ET DÉCHARGE D’UN CONDENSATEUR FAIT Chargez et déchargez un condensateur à basse tension. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma Nº 1 Branchez le fil rouge du multimètre à la borne rouge du condensateur 100 µF (Moduponentmc MD-4020). Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE du condensateur 100 µF (Moduponentmc MD-4020). Réglez le multimètre à la fonction test de diode (tension entre 2,5 et 3,0 Vcc). Une fois les fils du multimètre raccordés, sélectionnez la fonction DCV (qui permet de couper la tension de test de la diode du multimètre afin de lire la tension du condensateur). 1 Le multimètre affiche alors la tension de test de la diode du condensateur qui est maintenant chargé. Mesurez la tension et notez la tension affichée : V 2 Laissez les fils connectées pendant encore 5 minutes et notez la valeur de tension du condensa- teur qui reste (résiduelle) : V 3 Notez vos observations ici : 4 Que doit-on conclure? consulab.com info@consulab.com 15 97-MD-4000-22 SA-2 — Condensateurs — Niveau 1 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 μ F 100 μ F 2200 μ F 100 μ F MODUPONENT REVC MD-4020 1100 CONDENSATEURS CAPACITORS Niveau 1 CHARGE ET DÉCHARGE D’UN CONDENSATEUR FAIT Chargez et déchargez un condensateur à basse tension. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez le fil rouge du multimètre à la borne rouge du condensateur 1100 µF (Moduponentmc MD-4020). Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE du condensateur 1100 µF (Moduponentmc MD-4020). Voir le schéma N°2 Réglez le multimètre à la fonction test de diode (tension entre 2,5 et 3,0 Vcc). Une fois les fils du multimètre raccordés, sélectionnez la fonction DCV (qui permet de couper la tension de test de la diode du multimètre afin de lire la tension du condensateur). 1 Le multimètre affiche alors la tension de test de la diode du condensateur qui est maintenant chargé. Mesurez la tension et notez la tension affichée : V 2 Laissez les fils connectées pendant encore 5 minutes et notez la valeur de tension du condensa- teur qui reste (résiduelle) : V 3 Notez vos observations ici : 4 Que doit-on conclure? consulab.com info@consulab.com 16 97-MD-4000-22 SA-2 — Condensateurs — Niveau 1 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°3 μ F 100 μ F 2200 μ F 100 μ F MODUPONENT REVC MD-4020 1100 CONDENSATEURS CAPACITORS Niveau 1 CHARGE ET DÉCHARGE D’UN CONDENSATEUR FAIT Chargez et déchargez un condensateur à basse tension. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°3 Branchez le fil rouge du multimètre à la borne rouge du condensateur 2200 µF (Moduponentmc MD-4020). Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE du condensateur 2200 µF (Moduponentmc MD-4020). Réglez le multimètre à la fonction test de diode (tension entre 2,5 et 3,0 Vcc). Une fois les fils du multimètre raccordés, sélectionnez la fonction DCV (qui permet de couper la tension de test de la diode du multimètre afin de lire la tension du condensateur). 1 Le multimètre affiche alors la tension de test de la diode du condensateur qui est maintenant chargé. Mesurez la tension et notez la tension affichée : V 2 Laissez les fils connectées pendant encore 5 minutes et notez la valeur de tension du condensa- teur qui reste (résiduelle) : V 3 Notez vos observations ici : 4 Que doit-on conclure? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 17 97-MD-4000-22 SA-2 — Condensateurs — Niveau 2 SA-2 — Condensateurs — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : Charger trois condensateurs avec une charge de 12 V et observer en temps réel la tension avec un multimètre lorsqu’il se décharge et le temps de décharge pour chacun. Moduponentmc complémentaire : MD-4010. 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 MD-4010 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°4 Niveau 2 CHARGER UN CONDENSATEUR AVEC UNE SOURCE 12 V ET LE DÉCHARGER FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l’alimentation dans une prise 120 Vca 15 A. Mettez l’alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins. Préparez le multimètre pour mesurer la décharge du condensateur comme suit : Utilisez des fils rouges et noirs de l’ensemble MD-4000-22 comme fils de sortie du multimètre numérique. Réglez le multimètre au mode Vcc. Voir le schéma N°4 Branchez un fil rouge à une des bornes JAUNES de la résistance 470 W du MD-4010, puis reliez-le en reprise arrière au fil rouge du multimètre. Branchez un fil noir à l’autre borne JAUNE de la résistance 470 W du MD-4010, puis reliez-le en reprise arrière au fil noir du multimètre. La résistance de 470 W est maintenant parallèle aux fils du multimètre. consulab.com info@consulab.com 18 97-MD-4000-22 SA-2 — Condensateurs — Niveau 2 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 μ F 100 μ F 2200 μ F 100 μ F MODUPONENT REVC MD-4020 1100 CONDENSATEURS CAPACITORS MD-4010 MD-4020 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°5 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 μ F 100 μ F 2200 μ F 100 μ F MODUPONENT REVC MD-4020 1100 CONDENSATEURS CAPACITORS MD-4010MD-4000 MD-4020 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°6 Niveau 2 CONDENSATEUR 100 µF. FAIT Pour préparer la charge du condensateur 100 µF, procédez comme suit : Voir le schéma N°5 Connectez les fils rouges du multimètre et de la résistance à la borne ROUGE du condensateur 100 µF du MD-4020. Connectez les fils noirs du multimètre et de la résistance à la borne NOIRE du condensateur 100 µF du MD-4020. Pour charger le condensateur 100 µF, procédez comme suit : Voir le schéma N°6 Branchez un fil rouge de la borne ROUGE de l’alimentation 12 V en reprise arrière sur la borne ROUGE du condensateur 100 µF du MD-4020. Branchez MOMENTANÉMENT un fil noir de la borne NOIRE de l’alimentation 12 V en reprise arrière sur la borne noire du condensateur 100 µF du MD-4020 et débranchez-le. Il suffit de brancher le condensateur pendant 5 secondes pour qu’il se charge et de le déconnecter de la source une fois chargé. 1 Lors de la déconnexion du fil noir, observez la tension indiquée par le multimètre et notez le temps nécessaire pour décharger le condensateur : 2 Décrivez ce que vous observez ici : consulab.com info@consulab.com 19 97-MD-4000-22 SA-2 — Condensateurs — Niveau 2 Niveau 2 CONDENSATEUR 1100 µF FAIT Pour préparer la charge du condensateur 1100 µF, procédez comme suit : Voir le schéma N°5 Connectez les fils rouges du multimètre et de la résistance à la borne ROUGE du condensateur 1100 µF du MD-4020. Connectez les fils noirs du multimètre et de la résistance à la borne NOIRE du condensateur 1100 µF du MD-4020. Pour charger le condensateur 1100 µF, procédez comme suit : Voir le schéma N°6 Branchez un fil rouge de la borne ROUGE de l’alimentation 12 V en reprise arrière sur la borne ROUGE du condensateur 1100 µF du MD-4020. Branchez MOMENTANÉMENT un fil noir de la borne NOIRE de l’alimentation 12 V en reprise arrière sur la borne noire du condensateur 1100 µF du MD-4020 et débranchez-le. Il suffit de brancher le condensateur pendant 5 secondes pour qu’il se charge et de le déconnecter de la source une fois chargé. 1 Lors de la déconnexion du fil noir, observez la tension indiquée par le multimètre et notez le temps nécessaire pour décharger le condensateur : 2 Décrivez ce que vous observez ici : Niveau 2 CONDENSATEUR 2200 µF FAIT Pour préparer la charge du condensateur 2200 µF, procédez comme suit : Voir le schéma N°5 Connectez les fils rouges du multimètre et de la résistance à la borne ROUGE du condensateur 2200 µF du MD-4020. Connectez les fils noirs du multimètre et de la résistance à la borne NOIRE du condensateur 2200 µF du MD-4020. Pour charger le condensateur 2200 µF, procédez comme suit : Voir le schéma N°6 Branchez un fil rouge de la borne ROUGE de l’alimentation 12 V en reprise arrière sur la borne ROUGE du condensateur 2200 µF du MD-4020. Branchez MOMENTANÉMENT un fil noir de la borne NOIRE de l’alimentation 12 V en reprise arrière sur la borne noire du condensateur 2200 µF du MD-4020 et débranchez-le. Il suffit de brancher le condensateur pendant 5 secondes pour qu’il se charge et de le déconnecter de la source une fois chargé. 1 Lors de la déconnexion du fil noir, observez la tension indiquée par le multimètre et notez le temps nécessaire pour décharger le condensateur : 2 Décrivez ce que vous observez ici : Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 20 97-MD-4000-22 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 Symbole schématique : 0.281'' PLEXI 1/4" LAMER 7/16'' PROF 0.08'' MD-4030 MODUPONENT POTENTIOMETER POTENTIOMÈTRE 50Ω - 25W Principes de fonctionnement : Un potentiomètre est une résistance à trois bornes avec un contact à glissement ou à frottement qui crée un diviseur de tension réglable. Deux des bornes sont les extrémités d’une résistance fixe tandis que la troisième peut être déplacée à différentes positions le long de l’enroulement. Dans un potentiomètre, toute la tension d’entrée est appliquée sur la longueur de cette résistance et la tension de sortie est la chute de tension entre le contact fixe et le contact coulissant. Lors du déplacement du curseur, la valeur résistive entre le contact coulissant et l’une des extrémités de la résistance diminue alors que celle entre le contact coulissant et l’autre côté augmente. Un diviseur de tension est un simple circuit qui transforme une grande tension d’entrée en une tension de sortie plus petite. La division de tension est le résultat de la répartition de la tension d’entrée entre les composants du diviseur ou, dans le cas d’un potentiomètre, la répartition de la tension d’entrée sur la longueur de l’enroulement. Les diviseurs de tension sont l’un des circuits les plus fondamentaux en électronique. Si seulement deux bornes du potentiomètre sont utilisées, soit une extrémité et le contact coulissant, l’ampérage est contrôlé et le potentionmètre agit comme une résistance variable ou comme un rhéostat. La modulation de largeur d’impulsion (MLI) est une autre façon de contrôler la tension et sera abordée plus tard dans le cadre d’une activité d’ap- prentissage sur le Moduponentmc MD-4001. Les potentiomètres servent notamment à régler le volume d’un équipement audio, régler la luminosité d’un éclairage et régler la vitesse de rotation d’un ventilateur. consulab.com info@consulab.com 21 97-MD-4000-22 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • La bobine résistive du potentiomètre peut devenir très chaude avec une tension trop élevée. Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge • MD-4111 Ventilateur 12 Vcc fonctionnement avec charge Équipement additionnel • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Crayon et papier. consulab.com info@consulab.com 22 97-MD-4000-22 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 1 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 1 Activité de niveau 1A : Comprendre la division de tension et savoir comment la faire avec un potentiomètre. Division de tension N°1 Division de tension N°2 Niveau 1A COMPRENDRE LES RÉSISTANCES FAIT Illustrez la division de tension à l’aide d’un dessin et démontrez-la à l’aide d’un potentiomètre (niveau 1B). SUIVEZ LES ÉTAPES : Sur une feuille de papier, utilisez un crayon de plomb pour tracer une ligne de 10 cm (4 po). Tracez un trait épais. Voir above photos Touchez l’une des extrémités du trait à l’aide du fil rouge du multimètre réglé en mode ohmètre (Ω) pour mesurer sa valeur résistive. Touchez l’autre extrémité du trait à l’aide de la sonde noire du multimètre. 1 Notez la valeur résistive affichée : Ω Maintenez les fils sur le trait de crayon et rapprochez-les l’un de l’autre en les faisant glisser sur la ligne. 2 Observez et notez la valeur résistive affichée à 7,5 cm (3 po) d’écart : Ω 3 Observez et notez la valeur résistive affichée à 5 cm (2 po) d’écart : Ω 4 Observez et notez la valeur résistive affichée à 2,5 cm (1 po) d’écart : Ω 5 Discutez du chemin parcouru par la tension affichée au multimètre pour chaque lecture. consulab.com info@consulab.com 23 97-MD-4000-22 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 1 Objectif du niveau 1B: Vérifier la valeur de quatre résistances avec un potentiomètre. MODUPONENT REVC MD-4030 50Ω - 25W POTENTIOMÈTRE POTENTIOMETER MD-4030 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 Niveau 1B MESURE DE RÉSISTANCE FAIT À partir de ce qui a été appris suivant l’activité 1A, démontrez les mêmes principes en utilisant le potentiomètre. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°1 Branchez le fil noir du multimètre à la borne GAUCHE du potentiomètre MD-4030. Branchez le fil rouge du multimètre à la borne CENTRALE du potentiomètre MD-4030. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). Observez la valeur résistive affichée au multimètre en tournant le variateur du potentiomètre entre 0 et 100. 1 Quelle lecture (0-100) correspond aux fils distancés de 10 cm du niveau 1A? Ω 2 Quelle lecture (0-100) correspond aux fils distancés de 2,5 cm du niveau 1A? Ω Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 24 97-MD-4000-22 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 2 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : À partir de ce qui a été appris sur la résistance lors de l’activité SA-1B, démontrer la division de la tension du potentiomètre. MODUPONENT REVC MD-4030 50Ω - 25W POTENTIOMÈTRE POTENTIOMETER MD-4030MD-4000 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 MODUPONENT REVC MD-4030 50Ω - 25W POTENTIOMÈTRE POTENTIOMETER MD-4030MD-4000 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°3 Niveau 2 FONCTIONNEMENT DE BASE DU POTENTIOMÈTRE FAIT Observez la division de tension à l'aide d'un multimètre et d'un potentiomètre. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l'alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez l’alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins Voir le schéma N°2 Branchez un fil rouge entre le borne ROUGE de l’alimentation et la borne GAUCHE du MD-4030 (sortie ou entrée d’un circuit vers le potentiomètre). Branchez un fil noir entre la borne DROITE du MD-4030 et la borne NOIRE de l’alimentation (circuit de masse du potentiomètre). Réglez le multimètre au mode Vcc. Connectez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de l’alimentation. Connectez le fil rouge du multimètre à la borne CENTRALE du MD-4030 (sortie ou entrée d’un circuit vers le potentiomètre). Tournez le variateur du MD-4030 et observez la tension divisée. Voir le schéma N°3 Inversez les fils de l’alimentation et de la masse connectés au potentiomètre (l’alimentation à DROITE et la masse à GAUCHE). Tournez le variateur du MD-4030 et observez à nouveau la tension divisée. 1 Discutez en groupe et expliquez les écarts entre les mesures de tension divisée : 2 À l’aide des symboles conformes aux normes de l’industrie, dessinez sur une feuille à part le schéma de câblage d’un circuit à l’aide d’un potentiomètre pour contrôler la luminosité d’une ampoule incandescente. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 25 97-MD-4000-22 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 Symbole schématique : LAMER 7/16'' PROF 0.080'' PLEXI 1/4" 0.281'' MODUPONENT MD-4040 12 VDC RELAY RELAIS 12 VCC 85 86 87 3087a Principes de fonctionnement : En termes simples, un relais automobile est un commutateur à commande électrique ou électronique qui est capable de commander des charges de courant élevé avec un circuit de commande de faible courant. Il y a deux circuits à l’intérieur d’un relais qui sont indépendants l’un de l’autre et souvent, il n’y a pas de connexion physique entre les deux. Le côté du faible courant est appelé circuit de commande et le côté du courant fort le circuit de charge. La seule «con- nexion» possible est celle de l’électromagnétisme. Cette connexion est réalisée par une bobine de fil dans le circuit de commande qui devient un électro-aimant lorsque le circuit est fermé. La quantité de courant dans la bobine devient la seule charge de ce circuit. (Voir l’illustration ci-dessus) Les relais communs peuvent avoir deux jeux de contacts du côté courant élevé : l’un reste «fermé» et l’autre «ouvert» lorsque le relais est hors service. L’activation du relais inverse la position des contacts. Les termes N.F. (normalement fermé) et N.O. (normalement ouvert) sont utilisés pour décrire la position des contacts. Le re- lais MD-4040 est un relais à cinq bornes. Les relais plus simples sont munis de quatre bornes et seulement d’un ensem- ble de contacts N.O. qui se ferment lorsque le relais est alimenté. Le champ magnétique généré dans la bobine du circuit de commande met en place une armature qui fait ouvrir ou fermer les contacts par induction, selon la conception. Le courant élevé est activé par l’ensemble des contacts durables qui assurent la longévité de la connexion. Les relais les plus récents sur le marché commandent la charge à l’aide de l’électronique et utilisent des transistors pour commuter le circuit. L’organisme ISO (International Organization of Stan- dardization) a normalisé l’identification des bornes du relais avec les numéros suivants : 85 et 86 Alimentation et masse de la bobine de commande du circuit (faible courant) 30 Batterie 12 V qui fait fonctionner la charge (courant élevé) 87A Contact N.C. du commutateur de circuit de charge (pas souvent utilisé) 87 Contact N.O. du commutateur de circuit de charge, qui se connecte à la borne 30 lorsque le circuit de charge est activé. consulab.com info@consulab.com 26 97-MD-4000-22 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 Les relais se retrouvent dans tous les types de véhicule de transport (voitures, camions, fourgonnettes, véhicules tout-terrain, équipement agricole, remorques, motos, avions et bateaux) et sont utilisés pour commander les dispositifs à forte intensité d’appel de courant, comme la commande d’éclairage, le moteur électrique, la pompe à carburant, les essuie-glaces, les vitres électriques d’un véhicule, les moteurs de siège, le klaxon et les solénoïdes. Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé. Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4141 Capteurs optiques commande de circuit • MD-4142 Transistors commande de circuit • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge (résistance requise) • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge • MD-4111 Ventilateur fonctionnement avec charge Équipement additionnel • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 27 97-MD-4000-22 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 1 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 1 Objectif du niveau 1A : Monter un circuit de commande par relais pour alimenter la bobine. MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 MD-4040 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 Niveau 1A FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE COMMANDE DE RELAIS FAIT Construisez un circuit de commande de relais en utilisant la source d’alimentation CC pour l’alimenter. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez le cordon d’alimentation de l’ensemble à une prise 120 Vca, 15 A. Mettez la source d’alimentation sous tension. Réglez la tension de test à 12,0 Vcc avec le potentiomètre de la source. Mettez la source d’alimentation hors tension. Voir le schéma N°1 Branchez un fil rouge à partir de la borne ROUGE de la source jusqu’à la borne 85 du Moduponentmc MD-4040. Branchez un fil noir à partir de la borne 86 du Moduponentmc MD-4040 jusqu’à la borne NOIRE de la source. Le circuit de commande est maintenant prêt pour le test.. Mettez la source sous tension. Portez attention au bruit de fermeture des contacts provenant du relais. Lorsqu’un des fils de raccordement est débranché, un bruit semblable annonce l’ouverture des contacts. Rebranchez-le pour la fermeture du circuit. consulab.com info@consulab.com 28 97-MD-4000-22 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 1 Objectif du niveau 1B : Mettre l’emphase sur le circuit de charge du relais en construisant un circuit électrique qui est commandé par le relais. Moduponentmc complémentaire : MD-4114. MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 MD-4040 MD-4114 MD-4114 MODUPONENT REVC SOLÉNOÏDE SOLENOID SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 Niveau 1B FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE COMMANDE DE RELAIS FAIT En se basant sur l’activité du niveau 1A, raccordez un circuit de charge (solénoïde). SUIVEZ LES ÉTAPES : Mettez la source d’alimentation hors tension. Voir le schéma N°2 Branchez un autre fil rouge partant de la borne ROUGE jusqu’à la borne 30 du relais MD-4040. Il est possible de superposer les connexions de fil sur une même borne. Voir l’image ci-contre qui illustre la reprise arrière. Branchez un autre fil rouge partant de la borne ROUGE du Moduponentmc MD-4114 jusqu’à la borne 87 du relais MD-4040. Branchez un fil noir à la borne NOIRE du solénoïde MD-4114 et connectez l’autre extrémité à la borne NOIRE de l’alimentation (superposez les connexions). 1 Sur la base de la leçon tirée de l’activité du niveau 1A, discutez du fonctionnement prévu du solénoïde MD-4114 lorsque l’alimentation est commutée d’arrêt à marche. Mettez sous tension et hors tension l’alimentation pour valider le fonctionnement du relais. consulab.com info@consulab.com 29 97-MD-4000-22 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 1 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 MD-4040 MD-4114 MD-4114 MODUPONENT REVC SOLÉNOÏDE SOLENOID 1 4 5 6 7 2 3 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°3 Niveau 1B FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE COMMANDE DE RELAIS FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°3 En vous basant sur les exercices précédents, notez les tensions attendues aux bornes de circuit de commande ou de charge du tableau selon les conditions suivantes : source d’alimentation mise sous tension; borne de masse du relais (85) connectée ou non (OUVERT ou FERMÉ). RELAIS MD-4040 BORNE FERMÉ OUVERT 1. N°87 V V 2. N°87A V V 3. N°30 V V 4. N°85 V V 5. N°86 V V 6. Solénoïde ROUGE V V 7. Solénoïde NOIRE V V Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 30 97-MD-4000-22 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 2 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 2 Objectif du niveau 2A : Pratiquer la mesure des chutes de tension sur les différents circuits d’un dispositif commandé par relais. À NOTER : La chute de tension est la perte de tension qui survient lorsque le courant traverse une résis- tance. Moduponentsmc complémentaires : MD-4070. Facultatifs : MD-4130 et MD-4090. MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 MD-4040 MD-4070 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°4 Niveau 2A LEÇONS SUR LA CHUTE DE TENSION (VD) FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l’alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez l’alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins Voir le schéma N°4 À l'aide des Moduponents MD-4070 et MD-4040, construisez un circuit électrique à partir du schéma de câblage No 4. (MD-4130 et MD-4090 sont facultatifs). Réglez le multimètre au mode Vcc. Vérifiez les chutes de tension uniquement avec l’alimentation (les interrupteurs du MD-4090 sont facultatifs pour fermer ou ouvrir un circuit). 1 Mesurez la chute de tension du côté ALIMENTATION du circuit de commande (+) : Fil rouge sur la borne ROUGE de l'alimentation, fil noir sur la borne 86 du relais MD-4040. 2 Mesurez la chute de tension du côté MASSE du circuit de commande (-) : Fil rouge sur la borne 85 du relais MD-4040, fil noir sur la borne NOIRE de l’alimentation. 3 Mesurez la chute de tension de la CHARGE du circuit de commande : Fil rouge sur la borne 86 du relais MD-4040, fil noir sur la borne 85. consulab.com info@consulab.com 31 97-MD-4000-22 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 2 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 MD-4040 MD-4070 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 F2 F 3 F4 MODUPONENT REVC MD-4130 F1 FUSIBLES ATC ATC FUSES SPST SWITCHES MODUPONENT REVD MD-4090 INTÉRRUPTEURS SPST S2 S1 MD-4130 MD-4090 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°5 Niveau 2A LEÇONS SUR LA CHUTE DE TENSION FAIT 4 Mesurez la chute de tension du côté ALIMENTATION du circuit de charge (+) : Fil rouge sur la borne ROUGE de l’alimentation, fil noir sur la borne 30 du relais MD-4040. 5 Mesurez la chute de tension du côté MASSE du circuit de charge (-) : Fil rouge sur la borne NOIRE de l’ampoule L1 du MD-4070, fil noir sur la borne NOIRE de l’alimentation. 6 Mesurez la chute de tension de la CHARGE : Fil rouge sur la borne H ROUGE de l’ampoule L1 du MD-4070, fil noir sur la borne NOIRE de l’ampoule L1 du MD-4070. 7 Où la plus grande partie de la tension chute-t-elle dans chaque circuit? 8 À l’aide des symboles conformes aux normes de l’industrie, dessinez sur une feuille à part un schéma de câblage de ce circuit avec un relais pour commander une ampoule. 9 Y a-t-il des composants de ce circuit en état de marche dont vous n’avez pas encore mesuré la chute de tension? 10 Si c'est le cas, utilisez un surligneur pour identifier ces composants dans le schéma. Niveau 2B LEÇON SUR L’APPEL DE COURANT FAIT Pratiquer la mesure du courant des différents circuits d'un dispositif commandé par relais. SUIVEZ LES ÉTAPES : Réglez le multimètre au mode Acc et commutez ses fils de raccordement pour mesurer cor- rectement le courant. 11 Ouvrez le circuit de COMMANDE du relais et mesurez-y le courant : A 12 Ouvrez le circuit de CHARGE du relais et mesurez-y le courant : A Voir le schéma N°5 Pratiquez-vous à mesurer différentes charges comme les fusibles, les interrupteurs, un ventilateur, un solénoïde, etc. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 32 97-MD-4000-22 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 Symbole schématique : LAMER 7/16'' PROF 0.08'' PLEXI 1/4" 0.281'' MD-4052 MODUPONENT THERMISTOR THERMISTANCE T NTC 10KΩ @ 25 °C 5.215 3.222 -T Principes de fonctionnement : Une thermistance est un type de résistance qui change de résistance en fonction de sa température. Contrairement à une résistance, une thermistance NTC a la propriété de faire décroître la valeur résistive (Ω) lorsque la température augmente et peut être mesurée avec un ohmmètre. Une thermistance ne «lit» rien mais détecte la température autour d’elle, ce qui modifie sa résistance électrique. Elle peut être utilisée pour commander un interrupteur (base du transistor) ou pour fournir à un module ECM une valeur de température. Sa plage de fonctionnement est non linéaire (pas en ligne droite), ce qui signifie qu’elle permet d’obtenir une grande précision dans une plage de température limitée et qu’elle peut est utilisée pour des applications de con- trôle climatique (HVAC) ainsi que pour la surveillance de la température des moteurs et des transmissions. MD-4000 MD-4062: redraw this for copyright purposes W MD-4058 * redraw this for copyright purposes Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Ne jamais chauffer la thermistance avec une flamme ouverte ou un pistolet thermique. La réchauffer plutôt avec les mains et la refroidir avec de la glace; • Aucune polarité ne doit être respectée lors de cette activité; • Prévoir normalement une valeur de référence de 5 V; • La thermistance n’est pas un interrupteur de charge, mais elle peut commander la base d’un transistor. consulab.com info@consulab.com 33 97-MD-4000-22 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 Moduponentsmc complémentaires • MD-4002 Sortie 5 V (Régulateur) commande de circuit • MD-4011 Résistances commande de circuit • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4142 Transistors commande de circuit • MD-4111 Ventilateur fonctionnement avec charge Équipement additionnel • Lunettes de sécurité • Multimètre numérique • Glace • Thermomètre. consulab.com info@consulab.com 34 97-MD-4000-22 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 1 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 1 Objectif du niveau 1 :Savoir comment fonctionne une thermistance à coefficient de température négatif (NTC) en mesurant sa résistance électrique à différents degrés. NTC 10KΩ @ 25 °C THERMISTANCE NTC REVC NTC THERMISTOR MODUPONENT MD-4052 T SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 Niveau 1 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE THERMISTANCE FAIT Mesurez la résistance électrique d’une thermistance à des températures différentes. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°1 Branchez le fil ROUGE du multimètre à l’une des bornes JAUNES de la thermistance NTC du MD-4052. Branchez le fil NOIR du multimètre à l’autre borne JAUNE de la thermistance NTC du MD-4052. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 1 Mesurez la valeur résistive du MD-4052 à température ambiante : Ω 2 Servez-vous de la glace pour refroidir la thermistance MD-4052 et mesurez la résistance à une température plus basse. Sa valeur résistive augmente-t-elle? Ω 3 Servez-vous des mains pour réchauffer la thermistance MD-4052 et mesurez la résistance à une température plus élevée. Sa valeur résistive diminue-t-elle? Ω Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 35 97-MD-4000-22 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 2 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 :Simuler un circuit de température du liquide de refroidissement (capteur ECT) d’un moteur automobile à l’aide du régulateur 5 V MD-4002 et de la thermistance NTC MD-4052 pour comprendre la tension de référence requise lors d’un diagnostic, tout en prenant connaissance des caractéristiques du circuit de résistance présent dans le circuit. Moduponentsmc complémentaires (non inclus dans l’ensemble) : MD-4011 Resistances (10) NOTE : Cet exercice requiert une résistance de 10 kΩ non incluse dans le MD-4010, mais disponible dans le MD-4011. Vous pouvez aussi utiliser une autre résistance de la même valeur à votre disposition. NTC 10KΩ @ 25 °C THERMISTANCE NTC REVC NTC THERMISTOR MODUPONENT MD-4052 T SORTIE 5 VCC MODULE MAX 1A GND MODUPONENT REVD MD-4002 5 VDC OUTPUT 5VBAT MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 Niveau 2 CONSTRUIRE UN CIRCUIT DE TENSION DE RÉFÉRENCE 5 VOLTS DE TYPE ECT FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l’alimentation dans une prise 120 Vca 15 A. Mettez l’alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l'alimentation et réglez-la selon les besoins. Voir le schéma N°2 Connectez un fil rouge entre la borne ROUGE de l’alimentation et la borne BAT du régulateur de tension MD-4002. Connectez un fil noir de la borne NOIRE du régulateur 5 V MD-4002 à la borne NOIRE de l’alimentation. Connectez un fil rouge entre la borne 5 V du régulateur MD-4002 et l’une des bornes JAUNES de la thermistance NTC MD-4052. Connectez un fil noir entre l’autre borne JAUNE du MD-4052 et la borne NOIRE de l’alimentation. Réglez le multimètre au mode Vcc. consulab.com info@consulab.com 36 97-MD-4000-22 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 2 Niveau 2 CONSTRUIRE UN CIRCUIT DE TENSION DE RÉFÉRENCE 5 VOLTS DE TYPE ECT FAIT Voir le schéma N°2 Connectez le fil noir du multimètre à la borne de masse de l’alimentation. Connectez le fil ROUGE du multimètre à la borne jaune de la thermistance NTC, soit en reprise arrière sur le fil ROUGE provenant de la borne 5 V du régulateur de tension, pour simuler un test d’accès direct au connecteur de faisceau du moteur. 1 Quelle est la tension mesurée? V. 2 Sur un vrai véhicule, si un capteur référencé à 5 V est testé directement au niveau de ses bornes alors que le faisceau est toujours connecté, quelle doit être la mesure de tension? V. (voir le tableau des spécifications du capteur ci-dessous). 3 Débranchez le fil rouge du multimètre qui est relié à la thermistance NTC MD-4052, qui doit rest- er connectée à la borne de référence 5 V du régulateur. Quelle est la tension mesurée? V. 4 Sur un vrai véhicule, si le fil de référence 5 V est “débranché” d’un capteur, quelle est la tension mesurée au niveau des bornes? V. 5 Pourquoi ce circuit ne fonctionne-t-il pas comme ceux d’une automobile? 6 Voir le schéma N°3 dans le manuel MD-4000-22-98 Observez le schéma N° 2, corrigez le circuit conçu pour le faire fonctionner comme dans un vrai véhicule et décrivez ce qui a dû être fait en expliquant votre démarche? 7 Que signifie un coefficient de température négatif? La clé de contact doit être à la position marche (ON). TABLEAU DES SPÉCIFICATIONS DU CAPTEUR ECT TEMPÉRATURE (Cº / Fº) TENSION DE SORTIE (V) 0º (32º) 3,3 − 3,7 V 20º (68º) 2,4 − 2,8 V 40º (104º) 1,6 − 2,0 V 80º (176º) 0,5 − 0,9 V Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 37 97-MD-4000-22 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 Symbole schématique : PLEX 1/4" LAMER 7/16'' PROF 0.080''0.281'' SIG AN 9.8mV/in-po SIG PW 147uS/in-po MD-4056 ULTRASONIC SENSOR CAPTEUR ULTRASONIC 5V GNDSIG MODUPONENT + - SIG AN PW + - SIG AN PW Principes de fonctionnement : Le Moduponentmc MD-4056 est un capteur à ultrasons qui permet de détecter des objets sans contact. Il utilise un son à haute fréquence pour détecter et localiser des objets dans divers environnements. Ce capteur mesure le temps que prend une onde sonore une fois transmise pour être réfléchie d’un objet. La mesure du temps est ensuite utilisée pour calculer la distance jusqu’à l’objet. Ces capteurs ne sont pas sensibles à la couleur ou à d’autres caractéristiques visuelles de l’objet détecté, ce qui leur permet de bien fonctionner dans un environnement très éblouissant. Comme les capteurs à ultrasons utilisent le son plutôt que la lumière pour la détection, ils fonctionnent pour des applications où les capteurs photoélectriques ne le peuvent pas. Ils seront affectés par la température de l’environnement puisque la vitesse du son ralentit dans les envi- ronnements plus froids. Les capteurs à ultrasons peuvent avoir une sortie numérique marche ou arrêt pour détecter le mouvement des objets, ou une sortie analogique proportionnelle à la distance. Ces capteurs sont largement utilisés dans les voitures comme capteurs de stationnement pour aider le conducteur à se garer dans les places de stationnement. Ils sont aussi testés pour un certain nombre d’autres applications automobiles, notamment pour la détection des personnes par ultrasons et pour l’assistance à la navigation autonome. consulab.com info@consulab.com 38 97-MD-4000-22 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 Consignes de sécurité • Utiliser UNIQUEMENT la source d’alimentation de l’ensemble réglée à 5 V ou utiliser le régulateur de sortie 5 V MD-4002; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; Moduponentsmc complémentaires • MD-4002 Sortie 5 V (Régulateur) commande de circuit • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4142 Transistors théorie • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4111 Ventilateur 12 Vcc fonctionnement avec charge • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge (résistance requise) Équipement additionnel • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 39 97-MD-4000-22 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 — Niveau 1 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 — Niveau 1 Objectif du niveau 1 : Mesurer le signal produit par le mouvement d’un capteur à ultrasons à l’aide d’un multimètre numérique. Moduponentmc complémentaire : MD-4002. MODUPONENT MD-4056 CAPTEUR À ULTRASONS ULTRASONIC SENSOR REVD 9.8mV/in-po SIG PW 147uS/in-po 5V GNDSIG SIG AN MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 Niveau 1 MESURE DU SIGNAL DE TENSION À LA SORTIE D’UN CAPTEUR À ULTRASONS FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez le cordon d’alimentation de l’ensemble dans une prise 120 Vca, 15 A. Mettez la source d’alimentation sous tension. Réglez le multimètre au mode voltmètre CC et l’échelle de lecture à 5,0 Vcc. ** ou servez-vous du régulateur de sortie 5 V du Moduponentmc MD-4002. Voir le schéma N°1 Branchez un fil rouge partant de la borne rouge de l’alimentation jusqu’à la borne rouge 5 V du capteur à ultrasons du Moduponentmc MD-4056. Branchez un fil noir partant de la borne noire de l’alimentation jusqu’à la borne de masse du capteur à ultrasons MD-4056. Réglez le multimètre pour prendre les mesures CC en millivolts (mV). Branchez le fil rouge du multimètre à la borne bleue du signal (SIG) du capteur à ultrasons MD-4056. Branchez le fil noir du multimètre à la borne de masse du capteur à ultrasons MD-4056. Mettez l’interrupteur du capteur à la position GAUCHE / SIG AN (signal analogique). 1 Rapprochez un objet (une main par exemple) près du capteur et éloignez-le lentement. Notez toute variation de tension ici : mV 2 Écrivez vos observations sur les différents signaux liés à la vitesse de déplacement, à la dis- tance que le capteur peut lire ou à tout autre élément pertinent : Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 40 97-MD-4000-22 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 Symbole schématique : PLEXI 1/4" 0.281'' LAMER 7/16'' PROF 0.080'' MD-4070 MODUPONENT L1 H - - + LIGHT BULBS AMPOULES L2 L 3.222 5.215 Principes de fonctionnement : La définition de l’incandescence est «l’émission de lumière par voie thermique». La première loi de la thermodynamique établit que l’énergie ne peut pas être créée ni détruite, mais seulement convertie sous une autre forme. Lorsque nous allumons une ampoule, nous confirmons cette théorie en convertissant l’énergie électrique en lumière et en chaleur. Essentiellement, une ampoule est un court-circuit à la masse avec résistance, représenté par le filament qui se réchauffe et qui produit une lumière intense. Le filament est un mince enroulement de fil, difficile à fondre, enfermé dans une ampoule de verre qui est remplie d’un gaz inerte pour empêcher l’oxydation, et dont la résistance augmente à mesure que la température augmente, La chute de tension sur le filament le fait briller et une partie de l’énergie est ainsi convertie en lumière. Les ampoules incandescentes servent notamment pour les applications suivantes : • Éclairage des feux clignotants; • Éclairage de l’habitacle; • Éclairage des feux de gabarit et de position; • Éclairage des phares. Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé. consulab.com info@consulab.com 41 97-MD-4000-22 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4001 MLI (modulateur de largeur d’impulsion) commande de circuit Équipement additionnel • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 42 97-MD-4000-22 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 1 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 1 Objectif du niveau 1 :Réaliser un simple test de résistance avec deux types d’ampoule incandescente : une ampoule à simple filament (NO 192) et une autre à double filament (NO 1157). AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°3 Niveau 1A MESURE DE RÉSISTANCE D’UNE AMPOULE (L1) À FAIBLE LUMINOSITÉ FAIT Testez la résistance statique (non fonctionnelle) de diverses ampoules avec un ohmmètre. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°1 Branchez le fil rouge du multimètre à la borne L rouge de l’ampoule L1du Moduponentmc MD-4070. Branchez le fil noir du multimètre à la borne de masse de l’ampoule L1 du Moduponentmc MD-4070. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 1 Mesurez sa résistance à température ambiante et notez la valeur affichée : Ω Niveau 1B MESURE DE RÉSISTANCE D’UNE AMPOULE (L1) À HAUTE LUMINOSITÉ FAIT Testez la résistance statique (non fonctionnelle) de diverses ampoules avec un ohmmètre. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°2 Branchez le fil rouge du multimètre à la borne H rouge de l’ampoule L1 du Moduponentmc MD-4070. Branchez le fil noir du multimètre à la borne de masse de l’ampoule L1 du Moduponentmc MD-4070. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 1 Mesurez sa résistance à température ambiante et notez la valeur affichée : Ω Niveau 1C MESURE DE RÉSISTANCE D’UNE AMPOULE (L2) À SIMPLE FILAMENT FAIT Testez la résistance statique (non fonctionnelle) de diverses ampoules avec un ohmmètre. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°3 Branchez le fil rouge du multimètre à la borne rouge de l’ampoule L2 du Moduponentmc MD-4070. Branchez le fil noir du multimètre à la borne de masse de l’ampoule L2 du Moduponentmc MD-4070. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 1 Mesurez sa résistance à température ambiante et notez la valeur affichée : Ω Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 43 97-MD-4000-22 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 2 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : À l’aide de la loi d’Ohm (V = A x R), pratiquer le calcul de la résistance lors du fonctionnement de deux ampoules de modèle différent, soit une ampoule à filament simple (192) et une ampoule à filament double (1157). NOTES : Il faut avoir complété les activités du niveau 1 (ou les activités de niveau 2 du relais MD-4040) avant de passer à celles de ce niveau. Niveau 2 FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l’alimentation dans une prise 120 Vca 15 A. Mettez l’alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins. Niveau 2A MONTAGE D’UN CIRCUIT SIMPLE EN SÉRIE POUR MESURER LA TENSION ET LE COURANT FAIT Mesurez la tension du circuit de l’ampoule L2 dans un circuit en série. AMPOULE L2 Voir le schéma N°4 Connectez un fil rouge entre la borne ROUGE de l’alimentation et la borne ROUGE de l’ampoule L2 du MD-4070. Connectez un fil noir de la borne NOIRE de l’ampoule L2 du MD-4070 jusqu’à la borne NOIRE de l’alimentation. Connectez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de l’alimentation. Branchez le fil rouge du multimètre à la borne ROUGE de l’ampoule L2 du MD-4070. Réglez le multimètre au mode Vcc. 1 Mesurez la tension et notez-la ici : V Mesurez le courant du circuit de l’ampoule L2 monté en série. Déplacez les fils du multimètre pour mesurer correctement le courant. Réglez le multimètre au mode Acc. Insérez le multimètre dans le circuit en série avec l’ampoule L2 du MD-4070. 2 Une fois le circuit et l’ampoule allumés, notez la mesure du courant ici : A Calculez la résistance lors du fonctionnement de l’ampoule L2 à l’aide de la loi d’Ohm. 3 À l’aide de la formule de loi d’Ohm, calculez la résistance de fonctionnement de l’ampoule L2 du MD-4070 et notez-la ici : Ω 4 En vous reportant aux mesures de résistance effectuées lors de l’activité de niveau 1, comparez l résistance dite statique à la résistance de fonctionnement : STATIQUE Ω FONCTIONNEMENT Ω. Pourquoi sont-elles différentes? AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 MD-4070 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°4 consulab.com info@consulab.com 44 97-MD-4000-22 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 2 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 MD-4070 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°5 Niveau 2B MONTAGE D’UN CIRCUIT SIMPLE EN SÉRIE POUR MESURER LA TENSION ET LE COURANT FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Mesurez la tension du circuit de l’ampoule L1 à basse luminosité (L) monté en série. L1 LOW (Basse luminosité) Voir le schéma N°5 Connectez un fil rouge entre la borne ROUGE de l'alimentation et la borne L ROUGE de l'ampoule L1 du MD-4070. Branchez un fil noir entre la borne NOIRE de l’ampoule L1 du MD-4070 et la borne NOIRE de l’alimentation. Connectez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de l’alimentation. Branchez le fil rouge du multimètre à la borne L ROUGE de l’ampoule L1 du MD-4070. Réglez le multimètre au mode Vcc. 1 Mesurez la tension et notez-la ici : V Mesurez le courant du circuit de l’ampoule L1 à basse luminosité monté en série. Déplacez les fils du multimètre de manière à pouvoir effectuer correctement les mesures de courant. Réglez le multimètre au mode Acc. Insérez le multimètre dans le circuit en série avec l’ampoule L1 à basse luminosité du MD-4070. 2 Une fois le circuit et l’ampoule allumés, notez la mesure du courant ici : A Calculer la résistance lors du fonctionnement à basse luminosité de l'ampoule L1 à l'aide de la loi d'Ohm. 3 À l’aide de la formule de loi d’Ohm, calculez la résistance de fonctionnement de l’ampoule L1 à basse luminosité du MD-4070 et notez-la ici : Ω 4 En vous reportant aux mesures de résistance effectuées lors de l’activité de niveau 1, comparez l résistance dite statique à la résistance de fonctionnement. STATIQUE Ω FONCTIONNEMENT Ω. Pourquoi sont-elles différentes? consulab.com info@consulab.com 45 97-MD-4000-22 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 2 AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4000 MD-4070 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°6 Niveau 2C MONTAGE D’UN CIRCUIT SIMPLE EN SÉRIE POUR MESURER LA TENSION ET LE COURANT FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : Mesurez la tension du circuit de l’ampoule L1 à haute luminosité (H) monté en série. L1 HIGH (Haute luminosité) Voir le schéma N°6 Connectez un fil rouge entre la borne ROUGE de l'alimentation et la borne H ROUGE de l'ampoule L1 du MD-4070. Branchez un fil noir entre la borne NOIRE de l'ampoule L1 du MD-4070 et la borne NOIRE de l'alimentation. Connectez le fil NOIR du multimètre à la borne NOIRE de l' alimentation. Branchez le fil ROUGE du multimètre à la borne H ROUGE de l'ampoule L1 du MD-4070. Réglez le multimètre au mode Vcc. 1 Mesurez la tension et notez-la ici : V Mesurez le courant du circuit de l’ampoule L1 à haute luminosité monté en série. Déplacez les fils du multimètre de manière à pouvoir effectuer correctement les mesures de courant. Réglez le multimètre au mode Acc. Insérez le multimètre dans le circuit en série avec l'ampoule L1 à haute intensité. 2 Une fois le circuit et l’ampoule allumés, notez la mesure du courant ici : A Calculez la résistance lors du fonctionnement à haute luminosité de l’ampoule L1 à l’aide de la loi d’Ohm. 3 À l’aide de la formule de loi d’Ohm, calculez la résistance de fonctionnement de l’ampoule L1 à haute intensité du MD-4070 et notez-la ici : Ω 4 En vous reportant aux mesures de résistance effectuées lors de l’activité de niveau 1, comparez l résistance dite statique à la résistance de fonctionnement. STATIQUE Ω FONCTIONNEMENT Ω. Pourquoi sont-elles différentes? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 46 97-MD-4000-22 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 Symbole schématique : PLEXI 1/4" 8x Ø0.312 4x Ø0.359 LAMER 7/16'' PROF 0.08''0.281'' MD-4071 MODUPONENT LEDS DIODES 5.215 3.222 Principes de fonctionnement : Il est recommandé aux étudiants de faire les activités du Moduponentmc MD-4140 sur les diodes avant de commencer la présente leçon. En premier lieu, il faut comprendre qu’une DEL ne peut pas fonctionner seule sur un circuit électrique. Pour ne pas l’en- dommager, il est nécessaire qu’elle soit accompagnée en série sur le circuit électrique, par un accessoire ou d’une ré- sistance. Une diode est un semi-conducteur à deux bornes qui permet au courant de circuler avec une faible résistance dans un sens et avec une résistance élevée dans l’autre. En électricité, alors qu’un conducteur permet au courant de se déplacer facilement et qu’un isolant l’empêche de circuler, un semi-conducteur est fait d’un matériau assurant le débit de courant et qui lui résiste en même temps. Il ne permet généralement au courant de circuler que lorsqu’une certaine limite ou tension de seuil est atteinte. Il empêche sa circulation jusqu’à ce seuil, puis «s’ouvre» finalement pour le faire passer. Une diode électroluminescente (DEL) est un semi-conducteur qui émet de la lumière sous forme de photons lorsqu’il est traversé par un courant. Toutes les ampoules à DEL sont des diodes, mais les diodes ne sont pas toutes électroluminescentes. Le test d’une diode avec multimètre est réalisé avec précision grâce à la fonction «test de diode» du mode ohmmètre. Cette option de test permet à l’utilisateur de choisir une tension de test plus élevée, suffisante pour faire «allumer» la diode. Lorsque vous utilisez cette fonction de test, la lecture que vous obtenez est en fait la chute de tension sur la diode, et non une mesure résistive. Une diode émet de la lumière lorsqu’elle est connectée en respectant la polarité et ne s’allume pas si sa polarité est inversée. Les ampoules à DEL sont normalement utilisées pour l’éclairage des phares, l’éclairage de l’habitacle, l’éclairage des témoins lumineux, l’éclairage des clignotants et l’éclairage des feux d’arrêt. Consignes de sécurité • AVERTISSEMENT : N’appliquez pas de courant continu (12 Vcc) directement sur les ampoules a DEL du MD-4071 puisqu’une resistance de circuit additionnelle est necessaire pour eviter d’endommager ces diodes. • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Il faut respecter la polarité lors de cette activité. consulab.com info@consulab.com 47 97-MD-4000-22 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4041 Relais clignotant fonctionnement avec charge • MD-4110 Avertisseur sonore fonctionnement avec charge • MD-4111 Ventilateur 12 Vcc fonctionnement avec charge • MD-4112 Moteur pas à pas fonctionnement avec charge • MD-4113 Carillon 12 Vcc fonctionnement avec charge • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge Équipement requis • Lunettes de sécurité • Multimètre numérique. consulab.com info@consulab.com 48 97-MD-4000-22 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 1 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 1 Objectif du niveau 1 : Établir la polarité des quatre ampoules à DEL en les mesurant avec un ohmmètre. AMPOULES À DEL MD-4071 MODUPONENT REVD LED'S SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 AMPOULES À DEL MD-4071 MODUPONENT REVD LED'S SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 Niveau 1 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE AMPOULE À DEL FAIT Mesurez la continuité et la polarité d’une ampoule à DEL. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°1 Branchez le fil ROUGE du multimètre à la borne ROUGE de la DEL JAUNE du Moduponentmc MD- 4071. Branchez le fil NOIR du multimètre à la borne NOIRE de la DEL JAUNE du Moduponentmc MD-4071. Réglez le multimètre au mode ohmmètre avec la fonction test de diode activée. 1 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée : V 2 Inversez les connexions du multimètre et notez la valeur affichée : V Voir le schéma N°2 Branchez le fil ROUGE du multimètre à la borne ROUGE de la DEL BLANCHE du Moduponentmc MD-4071. Branchez le fil NOIR du multimètre à la borne NOIRE de la DEL BLANCHE du Moduponentmc MD-4071. Réglez le multimètre au mode ohmmètre avec la fonction test de diode activée.. 3 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée : V 4 Inversez les connexions du multimètre et notez la valeur affichée : V consulab.com info@consulab.com 49 97-MD-4000-22 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 1 AMPOULES À DEL MD-4071 MODUPONENT REVD LED'S SCHÉMA DE CÂBLAGE N°3 AMPOULES À DEL MD-4071 MODUPONENT REVD LED'S SCHÉMA DE CÂBLAGE N°4 Niveau 1 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE AMPOULE À DEL FAIT Mesurez la continuité et la polarité d’une ampoule à DEL. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°3 Branchez le fil ROUGE du multimètre à la borne ROUGE de la DEL ROUGE du Moduponentmc MD-4071. Branchez le fil NOIR du multimètre à la borne NOIRE de la DEL ROUGE du Moduponentmc MD-4071. Réglez le multimètre au mode ohmmètre avec la fonction test de diode activée. 5 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée : V 6 Inversez les connexions du multimètre et notez la valeur affichée : V Voir le schéma N°4 Branchez le fil ROUGE du multimètre à la borne ROUGE de la DEL VERTE du Moduponentmc MD-4071. Branchez le fil NOIR du multimètre à la borne NOIRE de la DEL VERTE du Moduponentmc MD-4071. Réglez le multimètre au mode ohmmètre avec la fonction test de diode activée. 7 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée : V 8 Inversez les connexions du multimètre et notez la valeur affichée : V 9 Notez toute autre observation remarquée lors de l’exécution de cet exercice : Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 50 97-MD-4000-22 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 2 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : À l’aide de la loi d’Ohm, calculer la résistance nécessaire au circuit pour faire allumer les qua- tre ampoules à DEL. Moduponentmc complémentaire : MD-4010. Niveau 2 COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT D’UN CIRCUIT D’AMPOULE À DEL FAIT Calculez la résistance requise pour protéger un circuit d’ampoule à DEL. AVERTISSEMENT : N’appliquez pas de courant continu (12 Vcc) directement sur les ampoules à DEL du MD-4071 puisqu’une résistance de circuit additionnelle est nécessaire pour éviter d’endommager ces diodes. SUIVEZ LES ÉTAPES : Spécifications électriques des ampoules à DEL du MD-4071 : Tension de fonctionnement max. = 12 Vcc Chute de tension directe = 2,1 Vcc Courant de test = 20 mA À l'aide de la loi d'Ohm et des spécifications électriques du MD-4071, calculez la résistance nécessaire pour protéger les DEL contre une surintensité. 1 Notez votre réponse ici : Ω 2 Cette valeur résistive est-elle disponible parmi les résistances du MD-4010? . 3 Quelle est la valeur résistive la plus élevée disponible? Ω 4 Quel élément de la formule de loi d’Ohm peut être réglé pour atteindre la valeur de résistance requise? Ω 5 À l’aide de la loi d’Ohm, recalculez les valeurs nécessaires pour construire un circuit à DEL protégé à l’aide des résistances disponibles. Notez vos valeurs ici : Ω 6 Que se passe-t-il si vous appliquez trop de tension à une ampoule à DEL? 7 Que se passe-t-il si vous appliquez trop de courant à une DEL? 8 Une DEL est-elle un dispositif à tension ou à courant? consulab.com info@consulab.com 51 97-MD-4000-22 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 2 AMPOULES À DEL MD-4071 MODUPONENT REVD LED'S 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 MD-4000 MD-4010 MD-4071 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°5 Niveau 2 COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT D’UN CIRCUIT D’AMPOULE À DEL FAIT Construisez quatre circuits d’ampoule à DEL. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l'alimentation dans une prise 120 Vca 15 A. Mettez l'alimentation sous tension. Réglez l’alimentation selon les besoins (attention : voir les calculs de la page précédente). Mettez l'alimentation hors tension . Voir le schéma N°5 Connectez un fil rouge entre la borne ROUGE de l'alimentation et l’une des bornes de la résis- tance nécessaire au circuit parmi celles du MD-4010. Connectez un fil rouge de l’autre borne de la même résistance à la borne ROUGE de la DEL JAUNE. Branchez un fil noir entre la borne de masse de la DEL JAUNE et la borne NOIRE de l'alimentation pour compléter le circuit. Mettez l'alimentation sous TENSION et vérifiez que le voyant s'allume. Répétez l’activité pour construire des circuits avec les trois autres ampoules de couleur. Pratiquez-vous à vérifier les chutes de tension et la consommation de courant. Changez la polarité et observez le fonctionnement de l’ampoule à DEL. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 52 97-MD-4000-22 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 Symbole schématique : MD-4091 MODUPONENT DPDT S1 S2 LAMER 7/16'' PROF 0.080'' PLEXI 1/4" 0.281'' Principes de fonctionnement : DPDT = Double Pole, Double Throw. (bipolaire et bidirectionnelle). Un commutateur DPDT possède deux bornes d’entrée et quatre bornes de sortie; chaque entrée a deux sorties corre- spondantes auxquelles elle peut se connecter. Chacun des bornes d’un commutateur DPDT peut correspondre à l’une des trois conditions suivantes : • Commande (ON) deux circuits en même temps (B et E); • Au repos (OFF); • Commande (ON) deux circuits en même temps (C et F). Consignes de sécurité : • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Aucune polarité ne doit être respectée lors de cette activité consulab.com info@consulab.com 53 97-MD-4000-22 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 Moduponentsmc complémentaires: • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge • MD-4041 Relais clignotant fonctionnement avec charge • MD-4110 Avertisseur sonore fonctionnement avec charge • MD-4111 Ventilateur 12 Vcc fonctionnement avec charge • MD-4112 Moteur pas à pas fonctionnement avec charge • MD-4113 Carillon 12 Vcc fonctionnement avec charge • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge Équipement requis • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 54 97-MD-4000-22 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 1 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 1 Objectif du niveau 1 : Mesurer la continuité à chacune des positions du commutateur DPDT (bipolaire et bidirection- nel) en utilisant un multimètre réglé en mode ohmmètre. Le MD-4091 est monté avec deux commutateurs DPDT iden- tiques mais séparés : S1 et S2. Confirmez la continuité des bornes du S1 comme suit : BORNES DU COMMUTATEUR S1 A B C F D E S1 LEVEL 1 MD-4091 DPDT SWITCH Niveau 1 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UN COMMUTATEUR DPDT FAIT Vérifiez la continuité (circuit fermé) à toutes les positions du commutateur DPDT. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le diagramme ci-haut Pour chacune des positions possibles du commutateur S1 du Moduponentmc MD-4091, branchez le fil ROUGE du multimètre à la borne JAUNE telle qu’identifée à la colonne 1 du tableau de la page suivante. Pour chacune des positions possibles du commutateur S1 du Moduponentmc MD-4091, branchez le fil NOIR du multimètre à la borne NOIRE telle qu’identifée à la colonne 2 du tableau de la page suivante. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω).. Tout en s’assurant que les connexions soient bien faites pour chaque position de la colonne 3, notez les valeurs affichées au multimètre dans la colonne 4 du tableau. Selon la valeur affichée à la colonne 4, déterminez si la position est en circuit «OUVERT» ou FERMÉ» et indiquez-le dans la colonne 5 du tableau. consulab.com info@consulab.com 55 97-MD-4000-22 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 1 SONDE ROUGE SONDE NOIRE POSITION DE S1 VALEUR AFFICHÉE CIRCUIT OUVERT ou FERMÉ A D HAUT Ω A D CENTRE Ω A D BAS Ω A B HAUT Ω A B CENTRE Ω A B BAS Ω A C HAUT Ω A C CENTRE Ω A C BAS Ω D E HAUT Ω D E CENTRE Ω D E BAS Ω D F HAUT Ω D F CENTRE Ω D F BAS Ω Sur la base des résultats obtenus ci-dessus, quelles bornes du commutateur S1 sont connectées et quand elle le sont? Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 56 97-MD-4000-22 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 2 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : En se servant de la source d’alimentation CC MD-4000, construire des circuits commandés par un commutateur bipolaire et bidirectionnel à bascule (DPDT). Moduponentsmc complémentaires : MD-4070, MD-4040 et MD-4130. AMPOULES MODUPONENT MD-4070 REVD LIGHT BULBS HI B COM A L2 LO L1 F2 F 3 F4 MODUPONENT REVC MD-4130 F1 FUSIBLES ATC ATC FUSES S1 S2 COMMUTATEURS DPDT DPDT SWITCHES MODUPONENT MD-4091 REVC 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 MD-4000 MD-4130 MD-4091 MD-4040 MD-4070 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 Niveau 2 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UN CIRCUIT COMMUTÉ PAR DPDT FAIT Construisez un circuit selon le schéma de câblage NO 1 avec les Moduponents nécessaires. À l'aide d’une copie du schéma ci-dessus imprimée par l'enseignant, complétez les raccorde- ments du circuit en tenant compte des conditions suivantes : Utilisez l’un des commutateurs DPDT du MD-4091 pour commander le relais MD-4040 afin de permettre que : - L1 du MD-4070 fonctionne à basse luminosité lorsque le commutateur est relevé; - L1 du MD-4070 fonctionne à haute luminosité lorsque le commutateur est abaissé; - L1 du MD-4070 s’éteigne lorsque le commutateur est placé au centre. PROCÉDEZ COMME SUIT : 1 Une fois le dessin du schéma est complété, montez et raccordez le circuit. Vérifiez le fonctionnement du circuit et faites-le valider ou noter par l’enseignant. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 57 97-MD-4000-22 SA-10 — Ventilateur MD-4111 SA-10 — Ventilateur MD-4111 Symbole schématique : PLEXI 1/4" LAMER 7/16'' PROF 0.080''0.281'' MD-4111 MODUPONENT FAN VENTILATEUR 5.215 3.222 M Principes de fonctionnement : Les moteurs à courant continu sans balais sont, comme leur nom l’indique, des moteurs électriques CC qui n’utilisent aucun type de balais de contact pour compléter un circuit électrique afin de déplacer le rotor. Ces moteurs sont plutôt munis d’aimants permanents sur le rotor et d’électro-aimants dans le stator. Un module électronique commande les électro-aimants dans le stator pour induire la rotation du rotor jusqu’à 360 degrés. Ces moteurs peuvent être utilisés pour commander des mouvements spécifiques, comme le positionnement ou l’ac- tionnement, ou pour un système de ventilation nécessitant un bon rapport vitesse-couple, un rendement élevé, de larges plages de vitesse ou une faible maintenance. Les moteurs CC sans balais sont utilisées dans les équipements suivants : • Radiateurs de refroidissement (thermostatiquement commandés); • Ventilateurs de l’habitacle; • Ventilateurs d’aspiration; • Refroidisseurs de batterie à haute tension. Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Il faut respecter la polarité lors de cette activité pour ne pas endommager les dispositifs de commande. consulab.com info@consulab.com 58 97-MD-4000-22 SA-10 — Ventilateur MD-4111 Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4052 Thermistance NTC commande de circuit • MD-4142 Transistors commande de circuit • MD-4001 MLI (modulateur de largeur d’impulsion) commande de circuit • MD-4141 Capteurs optiques commande de circuit Équipement requis • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 59 97-MD-4000-22 SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 1 SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 1 Objectif du niveau 1 : Comprendre la polarité électrique du moteur sans balais à courant continu en construisant un circuit simple pour le faire fonctionner. MODUPONENT MD-4111 REVC 12VCC FAN VENTILATEUR 12 VCC MD-4000 MD-4111 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 Niveau 1 FONCTIONNEMENT ET POLARITÉ DU MOTEUR CC SANS BALAIS FAIT Construisez un circuit de moteur CC sans balais en se servant de la source d’alimentation de l’ensemble pour faire varier la tension SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez le cordon d’alimentation de l’ensemble dans une prise 120 Vca, 15 A. Mettez la source d’alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins. Mettez la source d’alimentation hors tension. Voir le schéma N°1 Branchez un fil rouge entre la borne ROUGE de l’alimentation et la borne ROUGE du ventilateur MD-4111. Brancher un fil noir entre la borne NOIRE de l’alimentation et la borne NOIRE du ventilateur MD-4111. Le circuit du ventilateur est maintenant prêt pour le test. Mettez la source sous tension et observez le fonctionnement du ventilateur. NOTE : Le ventilateur s’endommage si sa polarité est inversée en raison d’un circuit interne à semi-conducteurs. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 60 97-MD-4000-22 SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 2 SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : Mesurer et comparer la consommation de courant d’un moteur CC sans balais pour ventila- teur lorsqu’il fonctionne avec ou sans résistance mécanique pour fins de comparaison. Moduponentmc complémentaire : MD-4090. MODUPONENT MD-4111 REVC 12VCC FAN VENTILATEUR 12 VCC MD-4000 MD-4111 SPST SWITCHES MODUPONENT REVD MD-4090 INTÉRRUPTEURS SPST S2 S1 MD-4090 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 Niveau 2A CONSOMMATION DE COURANT DU MOTEUR CC SANS BALAIS FAIT Mesurez la consommation de courant d’un moteur CC sans balais pour ventilateur. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l'alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez l'alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins. Voir le schéma N°2 Connectez un fil rouge entre le borne ROUGE de l'alimentation et l'une des bornes d’un interrup- teur SPST MD-4090. Branchez un fil rouge entre la borne restante du même interrupteur SPST et la borne ROUGE du ventilateur MD-4111. Connectez un fil noir entre la borne NOIRE du ventilateur MD-4111 et la borne NOIRE de l’alimentation. Le circuit du ventilateur est maintenant prêt pour le test. Mettez l’interrupteur SPST du MD-4090 en position de marche et vérifiez le fonctionnement du ventilateur. Mettez l’interrupteur SPST du MD-4090 en position d’arrêt. consulab.com info@consulab.com 61 97-MD-4000-22 SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 2 Niveau 2B CONSOMMATION DE COURANT DU MOTEUR CC SANS BALAIS FAIT Déplacez les fils du multimètre pour mesurer le courant. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°2 Ouvrez le circuit et placez le multimètre en série avec le moteur du ventilateur. Mettez l’interrupteur SPST du MD-4090 en position de marche. 1 Observez et notez le courant du circuit ici : A. 2 Selon la loi d’Ohm, l’intensité de courant est-elle supérieure ou inférieure lorsque une résistance électrique est ajoutée à un circuit? . Voir le schéma N°2 Avec le doigt, ralentissez le ventilateur en ajoutant une résistance mécanique tout en observant l’intensité. 3 L’intensité de courant a-t-elle suivi la logique de la réponse 2? 4 Quelle est la cause de ce changement d’intensité? (Souvenez-vous des principes de la loi d’Ohm!) Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 62 97-MD-4000-22 SA-11 — Solénoïde MD-4114 SA-11 — Solénoïde MD-4114 Symbole schématique : PLEX 1/4" 5.215 3.222 LAMER 7/16'' PROF 0.080''0.281'' X2 SOLENOÏDE MD-4114 SOLENOID MODUPONENT Principes de fonctionnement : Solénoïde est le terme générique pour une bobine de fil utilisée comme électro-aimant convertissant l’énergie électrique en énergie mécanique ou en mouvement. En d’autres termes, un électro-aimant sert à faire bouger physiquement un autre objet. Un solénoïde crée un champ magnétique à partir d’un courant électrique et utilise ce champ pour créer un mouvement linéaire afin de déplacer physiquement un objet (aiguille, induit, piston, tringlerie, etc.) On utilise les solénoïdes pour : • Injecteurs; • Commande d’entraînement du démarreur; • Contrôle des émissions : solénoïdes de purge; • Transmissions automatiques : électrovannes de passage; • Portières et valises à verrouillage électrique. Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Il faut respecter la polarité lors de cette activité mais le solénoïde ne sera pas endommagé si sa polarité est inversée. • Ce Moduponentmc ne fonctionne pas correctement sans interrupteur. L’intensité du courant d’alimentation n’est pas assez instantanée pour faire fonctionner le solénoïde (activité de niveau 3) consulab.com info@consulab.com 63 97-MD-4000-22 SA-11 — Solénoïde MD-4114 Moduponentsmc complémentaires: • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4142 Transistors commande de circuit • MD-4071 Ampoules à DEL confirmation du fonctionnement • MD-4141 Capteurs optiques commande de circuit Équipement requis • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 64 97-MD-4000-22 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 1 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 1 Activité de niveau 1 : Construire un circuit électrique de base avec solénoïde qu’il faut alimenter et faire fonctionner. Moduponentmc complémentaire : MD-4090. MD-4000 SPST SWITCHES MODUPONENT REVD MD-4090 INTÉRRUPTEURS SPST S2 S1 MD-4090 MD-4114 MODUPONENT REVC SOLÉNOÏDE SOLENOID MD-4114 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 Niveau 1 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UN SOLENOÏDE FAIT Construisez un circuit de solénoïde en utilisant la source d’alimentation de l’ensemble pour faire varier la tension. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l'alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez l'alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins. Mettez l’alimentation hors tension. Voir le schéma N°1 Branchez un fil rouge entre la borne ROUGE de l’alimentation et l’une des bornes de n’importe quel interrupteur SPST du MD-4090. Branchez un fil rouge entre l’autre borne du même interrupteur SPST et la borne ROUGE du solénoïde MD-4114. Branchez un fil noir entre la borne NOIRE du solénoïde MD-4114 et la borne NOIRE de l’alimentation. Le circuit est maintenant prêt pour le test. Activez l’interrupteur du MD-4090 et observez le mouvement du plongeur du solénoïde. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 65 97-MD-4000-22 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 2 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 2 Activité de niveau 2 : Construire un circuit de solénoïde complet et fonctionnel en y insérant des interrupteurs, des relais et des protections électriques. Autres Moduponents requis : MD-4040, MD-4091. Moduponents suggérés et disponibles en option : MD-4130, MD-4090. Niveau 2 CONSTRUCTION D’UN CIRCUIT DE SOLENOÏDE FONCTIONNEL FAIT Construisez un circuit de solénoïde complet et fonctionnel. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l'alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez l'alimentation sous tension. Vérifiez s’il y a 12,0 Vcc au niveau de l’alimentation et réglez-la selon les besoins. Mettez l’alimentation hors tension. 1 Demandez à l’en- seignant d’imprimer une copie du schéma montrant seulement les Moduponents de la page suivante. Dessinez les raccordements nécessaires dans un schéma montrant seulement les Modupo- nents de l’ensemble pour faire fonctionner un circuit de solénoïde. Incorporez-y les éléments suivants : une source d’alimentation MD-4000, un solenoïde MD-4114, un relais MD-4040 et un commutateur DPDT MD-4091. Vous pouvez ajouter un fusible MD-4130 et un interrupteur SPST MD-4090 (à la place du DPDT) qui sont offerts en option. INDICE: CÔTÉ COMMANDE : Source d’alimentation, protection, commutateur, bobine de relais et circuit de masse. INDICE: CÔTÉ CHARGE : Source d’alimentation, protection, contacteurs de relais, solenoïde et circuit de masse. Montez le circuit que vous avez dessiné avec les Moduponents de l’ensemble. Le circuit est prêt pour le test. 2 Mettez l’interrupteur SPST du MD-4090 en marche et en arrêt pour vérifier le fonctionnement du circuit en observant le mouvement du plongeur du solénoïde. 3 À l’aide des symboles conformes aux normes de l’industrie, dessinez sur une feuille à part le schéma de câblage d’un circuit en y incorporant une source d’alimentation, des fusibles, des interrupteurs et un relais pour commander un solénoïde. consulab.com info@consulab.com 66 97-MD-4000-22 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 2 SCHÉMA MONTRANT SEULEMENT LES MODUPONENTS MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 S1 S2 COMMUTATEURS DPDT DPDT SWITCHES MODUPONENT MD-4091 REVC MD-4114 MODUPONENT REVC SOLÉNOÏDE SOLENOID F2 F 3 F4 MODUPONENT REVC MD-4130 F1 FUSIBLES ATC ATC FUSES RELAIS SOLÉNOÏDE FUSIBLES ATCSOURCE D’ALIMENTATION INTERRUPTEURS DPDT Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 67 97-MD-4000-22 SA-12 — Diodes MD-4140 SA-12 — Diodes MD-4140 Symbole schématique : MD-4140 DIODES D1 D2 D3 D4 D5 DB1 MODUPONENT PLEXI 1/4" 0.281'' x2 LAMER 7/16'' PROF 0.080'' 5.215 6.500 Principes de fonctionnement : Une diode est un composant à deux bornes qui permet au courant de circuler dans une seule direction en ayant une faible résistance dans un sens et une résistance élevée dans l’autre. Les deux bornes sont appelées l’anode (+) et la cathode (-). Un circuit est dit polarisé en direct lorsque la tension de la source est appliquée à l’anode et que la référence à la terre est connectée à la cathode. Alors qu’un conducteur d’électricité permet au courant de circuler facilement et qu’un isolant électrique l’empêche de circuler, un semi-conducteur est fait d’un matériau qui permet au courant de se déplacer en lui résistant en même temps. Il permet généralement au courant de circuler lorsqu’une certaine limite ou tension de seuil est atteinte. Il l’empêche de circuler jusqu’à ce seuil, puis «s’ouvre» pour le faire passer. Une diode a également une tension de claquage inverse élevée et est utilisée pour convertir le courant alternatif (CA) en courant continu (CC). Se référer aux principes de la diode Zener. Le test d’une diode avec le multimètre peut se faire en utilisant la fonction test de diode en mode ohmmètre. Avec cette fonction, l’étudiant peut obtenir une tension de test plus élevée. Lorsque vous utilisez la fonction de test de diode, la lecture que vous notez est en fait une chute de tension sur la diode, et non une résistance. Diodes sont notamment util- isées pour l’électronique d’ordinateur, le redressement du courant, la tension alternative produite par l’alternateur et re- dressée en courant continu pour la charge de la batterie, l’isolation des commutateurs dans les systèmes de sécurité, le fonctionnement des systèmes de chauffage et de climatisation et la suppression des crêtes dans les circuits électriques. consulab.com info@consulab.com 68 97-MD-4000-22 SA-12 — Diodes MD-4140 Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Il faut respecter la polarité lors de cette activité Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4041 Relais clignotant fonctionnement avec charge • MD-4110 Avertisseur sonore fonctionnement avec charge • MD-4111 Ventilateur 12 Vcc fonctionnement avec charge • MD-4112 Moteur pas à pas fonctionnement avec charge • MD-4113 Carillon 12 Vcc fonctionnement avec charge • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge Équipement requis • Lunettes de sécurité • multimètre numérique • oscilloscope (facultatif) consulab.com info@consulab.com 69 97-MD-4000-22 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 1 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 1 Niveau 1A exercice: Observez la polarité des 4 diodes en les mesurant à l’aide de la fonction de vérification des diodes d’un multimètre. D2 D3 D4 D5 DB1 DIODES MODUPONENT MD-4140 REVD D1 DIODES D1 SCHÉMA DE CÂBLAGE D2 D3 D4 D5 DB1 DIODES MODUPONENT MD-4140 REVD D1 DIODES D2 SCHÉMA DE CÂBLAGE Niveau 1A FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE DIODE FAIT Mesurez la continuité et de la polarité d’une diode. SUIVEZ LES ÉTAPES : D1 Diode N°1 Voir D1 SCHÉMA DE CÂBLAGE Réglez le multimètre à la fonction diode de test en mode ohmmètre (Ω). Branchez le fil rouge du multimètre à la borne ROUGE de la diode D1 du Moduponentmc MD-4140. Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de la diode D1 du Moduponentmc MD-4140. 1 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée : V 2 Inversez les connexions de fil du multimètre et notez la valeur affichée : Ω D2 Diode N°2 Voir D2 SCHÉMA DE CÂBLAGE Réglez le multimètre à la fonction diode de test en mode ohmmètre (Ω). Branchez le fil rouge du multimètre à la borne ROUGE de la diode D2 du Moduponentmc MD-4140. Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de la diode D2 du Moduponentmc MD-4140. 1 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée : V 2 Inversez les connexions de fil du multimètre et notez la valeur affichée : Ω consulab.com info@consulab.com 70 97-MD-4000-22 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 1 D2 D3 D4 D5 DB1 DIODES MODUPONENT MD-4140 REVD D1 DIODES D3 SCHÉMA DE CÂBLAGE D2 D3 D4 D5 DB1 DIODES MODUPONENT MD-4140 REVD D1 DIODES D4 SCHÉMA DE CÂBLAGE Niveau 1A FONCTIONNEMENT DE BASE D’UNE DIODE FAIT Mesurez la continuité et de la polarité d’une diode. D3 Diode N°3 Voir D3 SCHÉMA DE CÂBLAGE Réglez le multimètre à la fonction diode de test en mode ohmmètre (Ω). Branchez le fil rouge du multimètre à la borne ROUGE de la diode D3 du Moduponentmc MD-4140. Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de la diode D3 du Moduponentmc MD-4140. 1 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée V 2 Inversez les connexions de fil du multimètre et notez la valeur affichée : Ω D4 Diode N°4 Voir D4 SCHÉMA DE CÂBLAGE Réglez le multimètre à la fonction diode de test en mode ohmmètre (Ω). Branchez le fil rouge du multimètre à la borne ROUGE de la diode D4 du Moduponentmc MD-4140. Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de la diode D4 du Moduponentmc MD-4140. 1 Mesurez la chute de tension à température ambiante et notez la valeur affichée V 2 Inversez les connexions de fil du multimètre et notez la valeur affichée : Ω Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 71 97-MD-4000-22 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 2 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : Vérifier le fonctionnement de la diode Zener D5 du Moduponentmc MD-4140 par un test de ten- sion inversée. Moduponentsmc complémentaires : MD-4010 (les schémas sont disponibles dans le guide de l’enseignant.) Niveau 2 OPÉRATION DIODE ZENER FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : D5 Diode Zener 1 Cherchez la meilleure définition d’une diode Zener et écrivez-la au verso de la feuille. 2 Comment pouvez-vous tester une diode Zener? 3 Expliquez la différence entre les tensions de polarisation inverse et directe: 4 Tracez un schéma montrant la façon de tester la tension de polarisation directe d’une diode isolée (faites valider le circuit par l’enseignant avant de le tester). Schéma N°1 5 PMesurez la tension de polarisation directe de la diode isolée. POLARISATION DIRECTE : V 6 Tracez un schéma montrant la façon de tester la tension de polarisation inverse d’une diode isolée (faites valider le circuit par l’enseignant avant de le tester). Schéma N°2 7 Mesurez la tension de polarisation inverse de la diode isolée. POLARISATION INVERSE : V 8 Tracez un schéma montrant la façon de tester la tension de polarisation directe de la diode dans le circuit avec une résistance de 470 Ω du MD-4010 comme charge (faites valider le circuit par l’enseignant avant de le tester). Schéma N°3 Raccordez les circuits en fonction de la polarisation et de la charge. Branchez l’alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez la source d’alimentation sous tension. Réglez le multimètre au mode de tension CC (échelle de 20 V). Commencez à tester le circuit avec une tension de 5,0 Vcc à la source. Branchez la sonde noire du multimètre à la borne noire de l’alimentation. Branchez la sonde rouge à la borne rouge de la diode Zener D5 du MD-4140. 9 Mesurez la tension présente à la diode D5 V 10 Tout en mesurant la tension à la diode Zener, augmentez doucement la tension du circuit et observez la lecture au multimètre. Est-ce qu’elle augmente? consulab.com info@consulab.com 72 97-MD-4000-22 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 2 Niveau 2 OPÉRATION DIODE ZENER FAIT 11 Quelle que soit la tension appliquée à ce circuit, quelle est la tension du reste du circuit qui n’est pas disponible à la diode Zener? 12 Effectuez une chute de tension sur la diode Zener tout en ajustant la tension du circuit. Que se passe-t-il ici? 13 Effectuez une chute de tension sur la résistance tout en ajustant la tension du circuit. Que se passe-t-il ici? 14 Tracez un schéma montrant la façon de tester la tension de polarisation inverse d’une diode (faites valider le circuit par l’enseignant avant de le tester). Schéma N°4 Raccordez le circuit en fonction de la polarisation et de la charge. Mettez la source d’alimentation sous tension. Réglez le multimètre au mode de tension CC (échelle de 20 V). Commencez à tester le circuit avec une tension de 5,0 Vcc à la source. Branchez la sonde noire du multimètre à la borne noire de l’alimentation. Branchez la sonde rouge à la borne noire de la diode Zener D5 du MD-4140. 15 Mesurez la tension de polarisation inverse de la diode : V 16 Servez-vous de la source réglable pour augmenter lentement la tension de la diode D5 en con- dition de polarisation inversée jusqu’à ce que la chute de tension sur la diode se stabilise par rapport à la tension de la source et enregistrez cette tension ici : V C’est le niveau de tension la diode Zener. 17 Comparez-la à la tension de la source maintenant : V 18 Où est le reste de la tension qui chute dans le circuit? DB1 Pont de diodes Branchez la sonde noire du multimètre à la borne noire du pont de diodes DB1. Branchez la sonde rouge du multimètre à la borne rouge du pont de diodes DB1. Réglez le multimètre au mode de tension CC (échelle de 20 V). Mettez sous tension la source à 12 V. Branchez un fil rouge de la borne rouge de l’alimentation à la borne jaune gauche du pont de diodes DB1. Branchez un fil noir de la borne noire de l’alimentation à la borne jaune droite de DB1. 1 Mesurez la tension du circuit et notez-la ici : V Tracez un schéma montrant comment le + et le – circule dans le pont de diodes afin d’obtenir la tension lue par le multimètre. Schéma N°5 Inversez le + et le – aux bornes jaunes de DB1. 2 Mesurez la tension du circuit et notez-la ici : V Tracez un schéma montrant comment le + et le – circule dans le pont de diodes afin d’obtenir la tension lue par le multimètre. Schéma N°6 Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 73 97-MD-4000-22 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 Symboles schématiques : PLEXI 1/4" 0.281'' LAMER 7/16'' PROF 0.080'' MD-4141 MODUPONENT OPTICAL SENSORS CAPTEURS OPTIQUES 5.215 3.222 Photorésistance PhototransistorPhotodiode PLEXI 1/4" 0.281'' LAMER 7/16'' PROF 0.080'' MD-4141 MODUPONENT OPTICAL SENSORS CAPTEURS OPTIQUES 5.215 3.222 PLEXI 1/4" 0.281'' LAMER 7/16'' PROF 0.080'' MD-4141 MODUPONENT OPTICAL SENSORS CAPTEURS OPTIQUES 5.215 3.222 Principes de fonctionnement : Le Moduponentmc MD-4141 comprend trois (3) capteurs optiques : une photorésistance, une photodiode et un phototran- sistor. Chacun de ces capteurs optiques intègre un composant électronique différent qui est sensible à la lumière en- trante par l’action d’une résistance, d’une diode ou d’un transistor. Ces capteurs reçoivent de la lumière pour les activer en utilisant des caractéristiques uniques pour commander un circuit ou un composant. Une connaissance préalable des semi-conducteurs tels que les résistances, les diodes et les transistors est recom- mandée avant de commencer cette activité sur les capteurs optiques. La photorésistance La valeur résistive d’une photorésistance diminue avec l’augmentation de l’intensité lumineuse et peut être utilisée dans des circuits sensibles à la lumière. Lorsqu’il y a peu ou pas de lumière, la résistance augmente et cette propriété est utilisée pour commander un transistor qui, à son tour, met un circuit en fonction. Un exemple courant est l’éclairage de sécurité qui s’allume au crépuscule. Dans une automobile, la photorésistance est aussi utilisée pour commander l’activation automatique du dispositif jour/ nuit du rétroviseur. consulab.com info@consulab.com 74 97-MD-4000-22 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 La photodiode Une photodiode est un type de diode à semi-conducteur qui génère en fait un courant électrique lorsque la lumière frappe sa surface de captation. Elle convertit l’énergie de la lumière en un courant électrique. Le temps de réponse réel est plus lent lorsque sa surface augmente, comme dans un panneau solaire, mais il est toutefois plus rapide que celui du phototransistor. Les photodiodes sont conçues pour fonctionner en polarisation directe ou inverse et sont utilisées pour commuter les circuits dans les appareils électroniques, notamment les détecteurs de fumée ou les lecteurs de CD. Dans une automobile, la photorésistance est utilisée pour détecter la charge solaire ou la luminosité du crépuscule dans les applications de contrôle du système CVAC. La phototransistor Le phototransistor est un semi-conducteur à deux ou trois bornes qui convertit l’énergie lumineuse en courant élec- trique. Il s’agit d’un transistor de conception spécifique qui est muni d’une base sensible à la lumière, et non d’une base de transistor conventionnel. Lorsque la base de ce transistor de type NPN est exposée à la lumière, le phototransistor la convertit en courant électrique proportionnellement à la quantité de lumière appliquée. Il amplifie l’entrée de la lumière et le courant de sortie peut être mesuré au niveau de son collecteur. Ce composant est utilisé pour détecter la lumière. Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; • Il faut respecter la polarité lors de cette activité pour ne pas endommager les composants. Moduponentsmc complémentaires • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4142 Transistors théorie • MD-4010 Résistances théorie • MD-4140 Diodes théorie • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4070 Ampoules incandescentes fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge (résistance requise) • MD-4111 Ventilateur fonctionnement avec charge • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge Équipement requis • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Lampe de poche; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 75 97-MD-4000-22 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 1 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 1 Il est recommandé que l’étudiant possède déjà une connaissance préalable des semi-conducteurs comme les ré- sistances, les diodes et les transistors est recommandée avant de commencer cette leçon (voir les Moduponentsmc MD-4010, MD-4140 et MD-4142). Objectif du niveau 1 : L’étudiant doit étudier les caractéristiques de chaque capteur optique du Moduponentmc MD- 4141, soit la photorésistance; la photodiode et le phototransistor. Pour cette activité, l’étudiant doit tester leur sensibilité à la lumière à l’aide du multimètre. MD-4141 MODUPONENT OPTICAL SENSORS CAPTEURS OPTIQUES REVF SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 MD-4141 MODUPONENT OPTICAL SENSORS CAPTEURS OPTIQUES REVF SCHÉMA DE CÂBLAGE N°2 Niveau 1A FONCTIONNEMENT D’UNE PHOTORÉSISTANCE FAIT Mesurez la valeur résistive de la photorésistance et l’effet de la lumière sur celle-ci. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°1 Branchez le fil rouge du multimètre à l’une des bornes JAUNES de la photorésistance du Moduponentmc MD-4041. Branchez le fil noir du multimètre à l’autre borne JAUNE de la photorésistance du Moduponentmc MD-4041. Réglez le multimètre au mode ohmmètre (Ω). 1 IDans une pièce à la lumière normale, mesurez la résistance et notez la valeur affichée : Ω 2 Maintenant, couvrez le capteur de la photorésistance pour bloquer la lumière. Observez et notez la valeur résistive : Ω 3 Ensuite, exposez la photorésistance à la lumière d’une lampe de poche. Observez et notez la valeur résistive : Ω 4 La résistance a-t-elle augmenté ou diminué lorsqu’elle a été exposée à la lumière? consulab.com info@consulab.com 76 97-MD-4000-22 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 1 Niveau 1B FONCTIONNEMENT D’UNE PHOTODIODE FAIT Mesurez la tension produite par une photodiode et l’effet de la lumière sur celle-ci. SUIVEZ LES ÉTAPES : Voir le schéma N°2 Branchez le fil noir du multimètre à la borne NOIRE de la photodiode du MD-4041. Branchez le fil rouge du multimètre à la borne ROUGE de la photodiode du MD-4041. Réglez le multimètre au mode Ω. 1 Mesurez la résistance et notez-la ici :: Ω Réglez le multimètre au mode mV. 2 Mesurez et notez la valeur de tension affichée : mV Couvrez le capteur avec une main. 3 Mesurez et notez la valeur de tension affichée : mV Maintenant, éclairez le capteur avec une lampe de poche. 4 Mesurer et noter la valeur de tension affichée : mV Niveau 1C FONCTIONNEMENT D’UN PHOTOTRANSISTOR FAIT Mesurez la tension produite par un phototransistor et l’effet de la lumière sur celui-ci. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez le fil rouge du multimètre à la borne rouge du phototransistor du MD-4041. Branchez le fil noir du multimètre à la borne noire du MD-4041. Réglez le multimètre au mode mV. 1 Mesurez la tension à la lumière de la pièce et notez-la ici : mV Couvrez avec votre main le phototransistor. 2 Mesurez la tension et notez-la ici : mV Maintenant, éclairez le phototransistor avec une lampe de poche. 3 Mesurez la tension et notez-la ici : mV Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 77 97-MD-4000-22 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 2 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 2 Une connaissance préalable des semiconducteurs tels que les résistances, les diodes et les transistors est recom- mandée pour réaliser la présente activité. Objectif du niveau 2 : Construire un circuit électrique avec un des capteurs optiques MD-4141 pour faire allumer une DEL. Moduponentsmc complémentaires : MD-4002 et MD-4071. MD-4141 MODUPONENT OPTICAL SENSORS CAPTEURS OPTIQUES REVF SORTIE 5 VCC MODULE MAX 1A GND MODUPONENT REVD MD-4002 5 VDC OUTPUT 5VBAT AMPOULES À DEL MD-4071 MODUPONENT REVD LED'S MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + MD-4002 MD-4141MD-4071 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°3 Niveau 2 FONCTIONNEMENT D’UNE PHOTORÉSISTANCE AVEC DEL FAIT Construisez un circuit en vous servant d’une photorésistance pour faire allumer une des ampoules à DEL. SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l’alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez la source d’alimentation sous tension. Faites un test à 12 Vcc. Si le régulateur MD-4002 n’est pas disponible, utilisez le variateur de la source d’alimentation pour réglez la tension à 5 V avant de poursuivre. Voir le schéma N°3 Branchez un fil rouge entre la borne rouge de l’alimentation et la borne BAT du régulateur de sortie 5 V MD-4002. Branchez un fil noir entre la borne noire de l’alimentation et la borne de masse du régulateur de sortie 5 V MD-4002. Connectez un fil rouge entre la borne 5 V du MD-4002 et l’une des bornes jaunes de la photoré- sistance du MD-4141. Connectez un autre fil rouge à partir de l’autre borne jaune de la photorésistance et reliez-la à la borne rouge d’une des ampoules à DEL du MD-4071 DEL. consulab.com info@consulab.com 78 97-MD-4000-22 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 2 Niveau 2 FONCTIONNEMENT D’UNE PHOTORÉSISTANCE AVEC DEL FAIT Voir le schéma N°3 Connectez un fil noir entre la borne noire de cette ampoule à la borne noire de l’alimentation en reprise arrière. Utilisez une lumière directe pour éclairer la photorésistance et observez la DEL branchée. Connectez la sonde noire du multimètre à la borne noire de l’alimentation. Connectez la sonde rouge à différentes bornes du circuit et observez la tension qui varie en fonction de la lumière sur la photorésistance. 1 Expliquez pourquoi la DEL s’allume quand la photorésistance est éclairée. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 79 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 SA-14 — Transistors MD-4142 (2 x PNP, 2 x NPN) Symboles schématiques : PLEXI 1/4" 0.281'' x 2 LAMER 7/16'' PROF 0.080'' MD-4142 TRANSISTORS T3 NPN T4 T2T1 PNP MODUPONENT 5.215 6.500 NPN PNP Principes de fonctionnement : Les transistors sont créés à partir de plusieurs types de matériaux semi-conducteurs dans l’assemblage de composants. Comme les diodes, les transistors commandent le flux de courant et sont utilisés dans de nombreuses applications automobiles telles que la commutation avec semi-conducteurs. Le type de transistor utilisé dans cette activité est un transistor bipolaire. Les transistors bipolaires font varier les niveaux de courant pour contrôler le courant. Un transistor est un cristal semi-conducteur simple qui contient deux jonctions, une positive (P) et une négative (N). Il est construit de telle sorte qu’une section de type P est «prise en sandwich» entre deux sections de type N ou qu’une sec- tion de type N est «coincée» entre deux sections de type P. Le transistor est semblable à une diode. Cependant, il contient trois sections au lieu de deux. Les trois matériaux sont disposés de telle sorte que les sections de type N et P alternent soit en groupe NPN, soit en groupe PNP. Contrairement à une diode à deux fils, les transistors en ont trois. Dans les transistors NPN et PNP, les trois sections sont appelées l’émetteur, la base et le collecteur. Dans les symboles schématiques, l’émetteur est identifié par une pointe de flèche. Tout comme dans la diode, la pointe de flèche pointe dans la direction du flux de courant conventionnel et à l’opposé du flux d’électrons. La flèche pointe également vers le matériau de type N. Cela vous aidera à distinguer le symbole NPN du symbole PNP. consulab.com info@consulab.com 80 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 Pour assurer la conduction à travers le transistor, le circuit émetteur-base doit être alimenté. Un transistor fonctionne en utilisant la base pour contrôler le flux de courant entre l’émetteur et le collecteur. Lorsque le transistor est activé, le courant ne peut circuler que dans le sens de la flèche. Lorsque le transistor est désactivé, le courant ne peut pas passer dans les deux sens. Circuit d’émetteur pour le transistor PNP : L’émetteur est connecté à la tension la plus positive, généralement par une résistance de stabilisation. Circuit d’émetteur pour le transistor NPN : L’émetteur est relié à la borne négative par une résistance. Le circuit du collecteur : Le collecteur est connecté à la borne opposée de la batterie, généralement par l’intermédiaire d’une charge. Le circuit de la base : La tension de la base du transistor est établie par un diviseur de tension qui maintient une polarisation directe (tension différentielle) entre la base et l’émetteur. Le flux de courant : La polarisation directe active le transistor et lui permet de tirer un courant constant. Il est important de réaliser que la patte de la base d’un transistor bipolaire commande le flux de courant. Bien qu’il ne représente qu’une petite part- ie du flux total de courant (généralement environ 2% du total), c’est le flux de courant traversant la base qui permet à l’électricité de circuler de l’émetteur au collecteur. Une petite variation du courant de la base entraîne une plus grande modification du courant du collecteur. La tension entre l’émetteur et la base est appelée tension de polarisation. La polarité de la tension de polarisation est déterminée par le type de transistor utilisé, soit le NPN ou le PNP. Pour déterminer la polarité d’un transistor, suivez cette règle simple : la flèche dans le transistor pointe toujours vers la valeur négative. Le courant passant par le circuit émetteur est toujours le plus important de tous. En fait, ce courant doit être égal à celui de la base ajouté au courant du collecteur. En d’autres termes, le courant traversant le circuit de l’émetteur est réparti entre le circuit de la base et le circuit du collecteur. Certains experts comparent les transistors à des relais, soit à un circuit à courant élevé commandé par un commutateur à courant faible. On se sert des transistors pour : • La commande d’un circuit électronique; • La commutation des relais et des cartes électroniques Consignes de sécurité • Alimenter le composant seulement avec la source comprise dans l’ensemble; • Brancher le cordon d’alimentation dans une prise de 120 Vca, 15 A; • Garder la source d’alimentation hors tension lorsque l’ensemble n’est pas utilisé; consulab.com info@consulab.com 81 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 Moduponentsmc complémentaires: • MD-4130 Fusibles ATC protection • MD-4090 Interrupteurs SPST commande de circuit • MD-4091 Commutateurs DPDT commande de circuit • MD-4040 Relais ISO 12 Vcc commande de circuit • MD-4010 Résistances fonctionnement avec charge • MD-4071 Ampoules à DEL fonctionnement avec charge • MD-4114 Solénoïde fonctionnement avec charge • MD-4111 Ventilateur 12 Vcc fonctionnement avec charge Équipement requis : • Lunettes de sécurité; • Multimètre numérique; • Moduponentsmc MD-4010, MD-4071 et MD-4091; • Oscilloscope (facultatif). consulab.com info@consulab.com 82 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 1 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 1 Objectif du niveau 1 : Identifier les types de transistor ainsi que leurs bornes respectives. Niveau 1 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UN TRANSISTOR FAIT Identifiez les transistors (de type PNP ou NPN). SUIVEZ LES ÉTAPES : T1 Observez la couleur des bornes du transistor T1 : BLEU ROUGE NOIR. Voir le tableau Nº1 à la page suivante Pour chaque ligne du tableau NO 1 de la page suivante, branchez le fil rouge du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne + pour le transistor T1. Pour chaque ligne du tableau NO 1 de la page suivante, branchez le fil noir du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne − pour le transistor T1. Réglez le multimètre à la fonction test de diode en mode ohmmètre. Mesurez la chute de tension à température ambiante et noter le résultat dans la colonne des lectures du tableau NO 1. Analysez les résultats une fois notés. T2 Observez la couleur des bornes du transistor T2 : BLEU ROUGE NOIR Voir le tableau Nº2 à la page suivante Pour chaque ligne du tableau NO 2 de la page suivante, branchez le fil rouge du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne + pour le transistor T2. Pour chaque ligne du tableau NO 2 de la page suivante, branchez le fil noir du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne − pour le transistor T2. Réglez le multimètre à la fonction test de diode en mode ohmmètre. Mesurez la chute de tension à température ambiante et noter le résultat dans la colonne des lectures du tableau NO 2. Analysez les résultats une fois notés. T3 Observez la couleur des bornes du transistor T3 : BLEU ROUGE NOIR. Voir le tableau Nº3 à la page suivante Pour chaque ligne du tableau NO 3 de la page suivante, branchez le fil rouge du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne + pour le transistor T3. Pour chaque ligne du tableau NO 3 de la page suivante, branchez le fil noir du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne − pour le transistor T3. Réglez le multimètre à la fonction test de diode en mode ohmmètre. Mesurez la chute de tension à température ambiante et noter le résultat dans la colonne des lectures du tableau NO 3. Analysez les résultats une fois notés.. consulab.com info@consulab.com 83 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 1 Niveau 1 FONCTIONNEMENT DE BASE D’UN TRANSISTOR FAIT SUIVEZ LES ÉTAPES : T4 Observez la couleur des bornes du transistor T4 : BLEU ROUGE NOIR. Voir le tableau Nº4 à la page suivante Pour chaque ligne du tableau NO 4 de la page suivante, branchez le fil rouge du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne + pour le transistor T4. Pour chaque ligne du tableau NO 4 de la page suivante, branchez le fil noir du multimètre à la borne de couleur affichée dans la colonne − pour le transistor T4. Réglez le multimètre à la fonction test de diode en mode ohmmètre. Mesurez la chute de tension à température ambiante et noter le résultat dans la colonne des lectures du tableau NO 4. Analysez les résultats une fois notés. TABLEAU Nº 1 — TRANSISTOR T1 + - Tension affichée BLEU ROUGE V BLEU NOIR V ROUGE BLEU V ROUGE NOIR V NOIR BLEU V NOIR ROUGE V TABLEAU Nº 2 — TRANSISTOR T2 + - Tension affichée BLEU ROUGE V BLEU NOIR V ROUGE BLEU V ROUGE NOIR V NOIR BLEU V NOIR ROUGE V TABLEAU Nº 3 — TRANSISTOR T3 + - Tension affichée BLEU ROUGE V BLEU NOIR V ROUGE BLEU V ROUGE NOIR V NOIR BLEU V NOIR ROUGE V TABLEAU Nº 4 — TRANSISTOR T4 + - Tension affichée BLEU ROUGE V BLEU NOIR V ROUGE BLEU V ROUGE NOIR V NOIR BLEU V NOIR ROUGE V NOTES: Vous devriez avoir 4 lectures d’OL et 2 lectures de tension. La COULEUR de la borne commune dont vous obtenez une lecture autre que OL dans les lignes du tableau établit quelle borne est la base. La colonne du tableau dans laquelle se trouve la borne commune détermine si la base est P ou N. La plus élevée des deux lectures identifiera quelle borne est l’émetteur. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : consulab.com info@consulab.com 84 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 2 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 2 Objectif du niveau 2 : Monter trois circuits avec transistor NPN ou PNP en utilisant un relais pour la commande, un autre pour la charge ainsi qu’une photorésistance et le transistor pour la commutation des circuits. Moduponentsmc complémentaires : MD-4141, MD-4040, MD-4010 et MD-4071. 220Ω - 1W 470Ω - 0.5W 47Ω - 5W MODUPONENT 100Ω - 2W REVC RÉSISTANCES RESISTORS MD-4010 MD-4141 MODUPONENT OPTICAL SENSORS CAPTEURS OPTIQUES REVF 86 87 3087a MODUPONENT RELAIS ISO 12 VCC REVD 12VDC ISO RELAY MD-4040 85 MODUPONENT MD-4000 2-15 V SOURCE CC VARIABLE REVC DC POWER SUPPLY - ON/OFF RESET O.L. 3A. MAX. + TRANSISTORS MODUPONENT MD-4142 NPN T4 T2T1 PNP TRANSISTORS T3 REVD MD-4141 MD-4142MD-4000 MD-4010 AMPOULES À DEL MD-4071 MODUPONENT REVD LED'S MD-4071MD-4040 SCHÉMA DE CÂBLAGE N°1 consulab.com info@consulab.com 85 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 2 Niveau 2A CRÉER UN CIRCUIT À DEL COMMANDÉ PAR PHOTOTRANSISTOR, PAR RELAIS ET PAR TRANSISTOR NPN FAIT NPN SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l’alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez la source d’alimentation sous tension. Testez 12 Vcc à la source et réglez-la si nécessaire. Voir le schéma N°1 Branchez un fil rouge entre la borne rouge de l’alimentation et la borne 30 du MD-4040. Branchez un autre fil rouge sur la borne rouge de l’alimentation reliant la borne 86. Connectez un fil rouge entre la borne 87A du relais à la borne jaune d’une résistance de 470 Ω du MD-4010. Connectez un fil rouge entre l’autre borne de la résistance 470 Ω et la borne rouge d’une des ampoules à DEL du MD-4071. Connectez un fil noir entre la borne noire de cette même DEL à la borne noire de l’alimentation. Complétez le circuit en vous servant de la photorésistance du MD-4141 pour faire fonctionner l’un des transistors NPN du MD-4042 en assurant un chemin de masse à la bobine du relais. 1 Qu’arrive-t-il ensuite à la photorésistance avec ou sans lampe de poche: 2 Lorsque le circuit est complet, qu’il fonctionne correctement et qu’il est validé par l’enseignant, dessinez le schéma de câblage. consulab.com info@consulab.com 86 97-MD-4000-22 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 2 Niveau 2B CRÉER UN CIRCUIT À DEL COMMANDÉ PAR PHOTOTRANSISTOR, PAR RELAIS ET PAR TRANSISTOR PNP FAIT PNP SUIVEZ LES ÉTAPES : Branchez l’alimentation dans une prise de 120 Vca 15 A. Mettez la source d’alimentation sous tension. Testez 12 Vcc à la source et réglez-la si nécessaire. Voir le schéma N°1 Branchez un fil rouge entre la borne rouge de l’alimentation et la borne 30 du MD-4040. Branchez un autre fil rouge sur la borne rouge de l’alimentation reliant la borne 86. Connectez un fil rouge entre la borne 87A du relais à la borne jaune d’une résistance de 470 Ω du MD-4010. Connectez un fil rouge entre l’autre borne de la résistance 470 Ω et la borne rouge d’une des ampoules à DEL du MD-4071. Connectez un fil noir entre la borne noire de cette même DEL à la borne noire de l’alimentation. Complétez le circuit en vous servant de la photorésistance du MD-4141 pour faire fonctionner l’un des transistors PNP du MD-4042 en assurant un chemin de masse à la bobine du relais. 1 Qu’arrive-t-il ensuite à la photorésistance avec ou sans lampe de poche: 2 Lorsque le circuit est complet, qu’il fonctionne correctement et qu’il est validé par l’enseignant, dessinez le schéma de câblage. Nom : Groupe : Date : Enseignant : Note : 400-6330, rue Zéphirin-Paquet Québec QC G2C 0M3 Canada © ConsuLab Educatech Inc, 2026. Tous droits réservés. Description générale Caractéristiques Attraits pédagogiques Liste des ModuponentsMC de l’ensemble MD-4000-22 Activités d’apprentissage SA-1 — MD-4010 Résistances Principes de fonctionnement : SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 1 SA-1 — MD-4010 Résistances — Niveau 2 SA-2 — MD-4020 Condensateurs Principes de fonctionnement : SA-2 — Condensateurs — Niveau 1 SA-2 — Condensateurs — Niveau 2 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 Principes de fonctionnement : SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 1 SA-3 — Potentiomètre MD-4030 — Niveau 2 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 Principes de fonctionnement : SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 1 SA-4 — Relais ISO 12 Vcc MD-4040 — Niveau 2 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 Principes de fonctionnement : SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 1 SA-5 — Thermistance NTC (coefficient de température négatif) MD-4052 — Niveau 2 SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 Principes de fonctionnement : SA-6 — Capteur à ultrasons MD-4056 — Niveau 1 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 Principes de fonctionnement : SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 1 SA-7 — Ampoules incandescentes MD-4070 — Niveau 2 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 Principes de fonctionnement : SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 1 SA-8 — Ampoules à DEL MD-4071 — Niveau 2 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 Principes de fonctionnement : SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 1 SA-9 — Commutateurs DPDT (bipolaires et bidirectionnelles) MD-4091 — Niveau 2 SA-10 — Ventilateur MD-4111 Principes de fonctionnement : SA-10 — Ventilateur MD-4111 — Niveau 1 SA-10 — MD-4111 Fan Motor — Niveau 2 SA-11 — Solénoïde MD-4114 Principes de fonctionnement : SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 1 SA-11 — Solénoïde MD-4114 — Niveau 2 SA-12 — Diodes MD-4140 Principes de fonctionnement : SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 1 SA-12 — Diodes MD-4140 — Niveau 2 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 Principes de fonctionnement : SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 1 SA-13 — Capteurs optiques MD-4141 — Niveau 2 SA-14 — Transistors MD-4142 Principes de fonctionnement : SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 1 SA-14 — Transistors MD-4142 — Niveau 2