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Publié : 31 janvier 2009

TP3 série n°4 : commande pompe Calypso

SERIE N°4 (1S)
TP N°4

 

  Introduction :

 

L’échantillonneur Calypso prélève de façon automatique des échantillons d’eau à l’aide d’une pompe. Chaque prélèvement est précédé d’une phase de refoulement permettant de vider le tuyau pour éviter la contamination par l’ancien prélèvement. Les commandes d’aspiration et de refoulement sont élaborées par l’unité de traitement. Nous allons étudier dans ce présent TP la nécessité d’une interface entre cette unité de traitement et le moteur de la pompe.

 Mise en évidence de la problématique :


1- Relevé du courant moteur de la pompe.

• Vous disposez de la pompe, proposer un montage permettant de relever le courant consommé par le moteur.
Pré-câbler, puis avant la mise sous tension, faire vérifier votre montage par le professeur. Finalement, réaliser la mesure.



2- Caractéristiques de sortie de l’unité de traitement.

L’unité de traitement retenue par le constructeur est un microcontrôleur 68HC11 (Motorola). En ce qui concerne la commande du moteur de la pompe, il élabore deux signaux, ASPI et REFOUL, permettant respectivement l’aspiration et le refoulement de l’eau.

Les caractéristiques de sortie du microcontrôleur sont les suivantes :
→ Tension de sortie : 4,6 V
→ Courant maximum de sortie : 12mA

• D’après les caractéristiques précédentes, indiquer si le microcontrôleur peut commander directement le moteur.




 Proposition de solutions :


Afin de commander correctement le moteur, on utilise une fonction "interfacer" placée entre le microcontrôleur et la pompe :

On se propose d’étudier deux éléments susceptibles de réaliser la fonction "interfacer" : le transistor et le relais.

 

3- Cas du transistor

 

• La documentation constructeur du transistor BC337 nous indique que le gain (HFE) en courant est de 100, déterminer le courant maximum Imotmax que peut fournir le transistor au moteur.
• Cette intensité de courant est–elle suffisante pour alimenter correctement le moteur ?
Conclure sur la validité de la solution

 

 

 

 

4- Cas du relais
On envisage désormais la solution suivante :

 

Dans l’activité qui suit, vous allez mesurer le courant nécessaire au déclenchement du relais et vérifier si le moteur peut être commandé par les contacts du relais.
Proposer un schéma de câblage vous permettant de mesurer le courant de commande du relais.
Pré-câbler, avant la mise sous tension, faire vérifier votre montage par le professeur, puis réaliser la mesure.
• Le relais peut–il être directement commandé par le microcontrôleur ? Justifier.
Câbler le moteur comme indiqué ci-contre et vérifier si le moteur peut être commandé (appeler le professeur avant la mise sous tension)

 

 

 

 

5- Bilan des solutions
Proposer au professeur une solution de câblage permettant la commande du moteur à partir du micro-contrôleur.
Mettre en œuvre ce montage et vérifier son bon fonctionnement.


L’intérêt d’un tel montage est donc de pouvoir commander une partie nécessitant de la puissance (le moteur) à partir d’une partie commande peut puissante.

Effectuer les mesures nécessaires pour pouvoir calculer la puissance de la partie commande et celle de la partie puissance (appeler le professeur avant la mise sous tension).
Calculer ces 2 puissances et conclure.

 

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