Aujourd’hui, l’automatisation et l’instrumentation industrielle devient de plus en plus très important dans le domaine industriel.Toutes les entreprises dans les différents secteurs  essayent d’améliorer la production , avec une qualité très optimisé  en ajoutant des systèmes automatisé. Ces derniers utilisent  des instruments comme les capteurs etc. Alors dans cet article nous allons bien détailler  l’objectif et l’intérêt de l’automatisation. Sans oublier de parler de l’instrumentation industrielle.

C’est quoi l’automatisation ?

En suppriment les opérations effectué par un être humaine .On va se trouver dans ce qu’on appelle l’automatisation. Alors, un automatisme est  définit comme un sous-ensemble d’une machine, qui a une objectif  pour remplacer les opérations  de l’être humain dans de simples et répétitives, avec une grande précision et rapidité. Donc on peut dire qu’on a commencé par un système manuel, ensuite   un système mécanisé, enfin  système automatisé.

Les taches réalisées par l’opérateur sont transmis  dans le système automatisé, il devient  ce  qu’on appelle PROCESSUS. Ce dernier est  considéré autant qu’un système  d’activités. Il constitue : Les  ressources comme : un nombre du personnel, des équipements,  les matériels la matière première …).Les entrants (les intrants)Les  éléments de sortie (les extrants).

Alors, les ressources servent à  transformer les éléments  entrants en éléments sortants  pour avoir un  résultat final sous forme  d’un produit. Parmi les caractéristiques d’un  système automatisé de production dans le domaine industriel  est de répondre  à  des contraintes économiques avec une flexibilité bien déterminée. Il existe en générale  deux concepts principaux :

• Les automatismes qui sont  séquentiels.
• L’asservissement, la régulation industrielle.

La pluparts des systèmes automatisés contient ces deux concepts imbriqués.

« Automatisation » quels sont ses objectifs ?

Parmi les objectifs principaux de l’automatisation :

• Les tâches répétitives seront éliminées.
• La Simplification du travail pour l’être humaine.
• L’augmentation de  la sécurité  et de la responsabilité.
• Augmenter le niveau de  la productivité.
• L’économisassions de la  matière première.
• Le fait s’adapter à des contextes différents comme la flexibilité et la rapidité 
• L’amélioration de la qualité des produits finis.

La composition d’un système automatisé ?

Généralement, un système automatisé est constitué de deux composantes principales   :

• La partie commande qui est un organe qui fait la décision.
• La partie opérative qui est un organe qui exécute des ordres ou bien des actions par exemple mécanique, hydraulique, électrique .Il est possible  combiner entre eux.

Comme il est montré dans la figure 1 que la partie commande reçoit une information de la part de l’utilisateur, il la prend et la convertir en un ordre .Ce dernier est reçu par la partie opérative  en ajoutant une matière d’œuvre entrante et il nous donne  une matière d’œuvre sortante. Pour vérifier que la commande est bien réalisée par la partite opérative. On fait une boucle de retour pour comparer la sortie avec la commande.

Quelles sont les fonctions d’un système automatisé ?

On voit bien dans la figure 2, le boucle de travaille d’un système automatisé qui commence  par prélever l’information à l’aide des capteurs. Ensuite, on la traite par la partie commande par exemple un automate programmable industrielle .Ces information vont être converti  à des ordres à l’aide des pré-actionneurs. On termine cette boucle par agir sur la matière d’œuvre  grâce à la partie opérative par exemple : les actionneurs…

C’est quoi instrumentation industrielle ?

L’instrumentation industrielle contient  un très grand domaine. Elle contient en générale  des différents instruments  comme : les équipements de terrain et les dispositifs pour le  contrôle . Ils  permettent  de contrôler  et la  mesure des  différents paramètres . Par exemple : la température, les mouvements ,la pression. On peut trouver ces  applications de l’instrumentation  dans des nombreux domaines : pétrole, gaz, électricité, chimie, etc…

On peut les trouver  aussi  dans les grands  aéroports équipé par  des capteurs de balisage. Ces derniers permettent  d’aiguiller les avions pour rester dans  les pistes de décollage. Dans le domaine de la robotique implique une grande connaissance au niveau des instrumentations industrielles soit pour effectuer des mouvements précis où  et rapide avec un pourcentage d’erreur qui tend vers zéro.

Les conditions pour travailler en automatisation et instrumentation industrielle

Pour travailler dans le domaine de  l’instrumentation industrielle, il faut avoir de solides connaissances  en électricité et l’électronique, il maitriser le fonctionnement des différents moteurs électriques. Par exemple le  fonctionnement  d’un moteur à courant continu  et les  différents types des capteurs  comme le capteur capacitif etc. Mise à part ces bases, un ingénieur qui a une spécialité dans ce domaine doit se familiariser et  manipuler les instruments de mesures comme voltmètre pour mesurer la tension dans un circuit, ampèremètre pour mesurer le courant, oscilloscope pour visualiser les signaux  etc…

En prenant un exemple très  simple au niveau  d’instrumentation, c’est le système de régulation de chauffage. En entrée, il y a un capteur qui a le rôle de lire la température en temps réel. Ensuite, on fait la  comparaison  avec la consigne. Si on remarque qu’il  une différence entre les deux valeurs, dans ce cas, il  faut que  le système de régulation s’adapte et corrige l’erreur trouvé .Alors il  va augmenter la valeur de la température  ou bien l’abaisser .Le cas cité précédemment  c’est ce qu’ on appelle la régulation industrielle.

Au niveau d’une n’importe quelle  usine, le même chose se répète. Il y a  des capteurs qui  lisent des informations de l’extérieur  dans  terrain par exemple la pression , le déplacement, le débit ,les vibrations etc…Ensuite, ces données les envoie vers  un  système .Ce dernier a le rôle  de contrôler et commander pour  se charger de la régulation de  ces différents grandeurs. Généralement, dans l’industrie, on trouve que la commande est souvent réalisé  par un API (Automate programmable industriel).Il y a aussi un système numériques  (le microcontrôleur, la carte Arduino) de contrôle-commande. Il y a plusieurs marques que Vous pouvez  trouver qui joue le rôle d’un  dispositif de contrôle-commande des différents  matériels comme : GE, Emerson, ABB, Honeywell, Schneider, Yokogawa, Emerson, Siemens, Rockwell etc…

Comment travaille une personne avec une spécialité en Automatisation et instrumentation industrielle ?

Il existe plusieurs  profils des techniciens  et des  d’ingénieurs qui ont  la spécialité en instrumentation. Vous avez la possibilité de  travailler dans le département de la maintenance. Où vous allez effectuer les  multi taches de la maintenance industrielle  des instruments dans le  terrain et des systèmes de contrôle. De plus, vous avez aussi  la possibilité de travailler dans la conception des instruments .C’est à dire, vous allez dimensionner et construire des capteurs, la programmation et l’automatisation d’un système le suivi d’installation, etc…

Lire aussi sur notre site:

Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie

Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie

Capteur de pression : Principe de fonctionement et technologie

The post Automatisation et instrumentation industrielle -Explication simple appeared first on Gootrio.

Puisque il est une  partie intégrante du contrôle de processus dans plusieurs domaines dans l’industrie. Il existe deux types de capteurs de niveau. Des capteurs de niveau à mesure ponctuelle. Ils  sont utilisés pour déterminer  la hauteur d’un seul liquide discret.

En générale, ce  capteur  est utilisé comme indicateur  de niveau haut, pour déclarer une condition de débordement (ou comme indicateur d’une condition d’alarme de niveau bas) . Une sonde de niveau qui est  continue est caractérisé  par sa  complexité .Il peut fournir une surveillance  totale de niveau de tout  le système.

Ce capteur permet de mesurer le niveau de liquide dans un intervalle qu’en un point unique, en produisant   une sortie de type  analogique qui est  liée au niveau du réservoir. Pour réaliser  un système qui contrôle le niveau, on relie le signal de sortie avec  une  boucle de contrôle au niveau  processus et  un indicateur  visuel.

Dans cet article nous allons préciser les différents types de capteur de niveau .En générale il y’a deux méthodes qui sont très reconnus dans le domaine industriel :

La  méthode hydrostatique

Capteur de niveau : le flotteur

Le rôle   d’un flotteur est  de se maintenir à la surface d’un tel liquide. II est accompagné  d’un capteur qui détermine la  position . il permet de délivrer un signal de type  électrique qui correspondant  au niveau du liquide. La masse volumique est un peu dépendante de de la position.

Capteur de niveau : le plongeur

Le plongeur est sous forme d’un cylindre .Il doit être  immergé  avec  une  hauteur  inférieur ou  égale à la hauteur maximale de niveau du  liquide qui contient le réservoir. Il est lié  à un capteur dynamométrique qui se localise sous une  force F  qui est le poids apparent en fonction des autres variables comme  la hauteur L du liquide et on aura la relation suivante :

F = P − ρ × g × s × L

La mesure de niveau à base d’un capteur de pression

Un capteur de pression permet de mesurer la pression relative au fond du réservoir. Elle nous permet d’extraire le niveau dans le réservoir et de de déterminer L.

La mesure de niveau à base de la masse volumique

On fait la mesure de la différence de pression .Ensuite, on calcule  (P1 – P2) qui va nous  permettre  de déterminer  la masse volumique du liquide .

La méthode électrique

La méthode électrique emploie des  capteurs spécifiques. C’est à  dire il permet de convertir  directement le niveau  calculé en signal électrique. L’avantage de cette méthode  réside dans la simplicité des dispositifs . Elle est  facile pour la mise en œuvre.

Le capteur conductimétrie

La sonde du capteur contient   deux  électrodes cylindriques, le réservoir assure le rôle l’une des deux sondes  lorsqu’il est métallique. La sonde est liée à une alimentation  de 10 V alternative sans oublier  d´éviter la polarisation des électrodes. Dans  une mesure continue, la sonde est positionnée  verticalement et sa longueur a un intervalle de variation de niveau pour s’étendre. Le courant  qui circule  dans les sondes a une  amplitude qui est  proportionnelle à  la longueur d’électrode, par contre  la  valeur  dépend de la conductivité du liquide.

La détection

Dans le cas de détection, par exemple, on  va placer une sonde qui a une forme  courte et horizontale par rapport au niveau de seuil. Le  courant  électrique  a une amplitude constante qu’on le voit  lorsque le liquide atteint la sonde.

 Il est utilisable seulement  avec des liquides conducteurs : une conductance inférieure  à  l’ordre de 50 S, il est non corrosifs, de plus il  n’est  pas en suspension avec une phase isolante comme l’huile. L’intervalle de la pression est compris entre la valeur du vide et 160 bars.

Le Capteur capacitif

On réalise un condensateur par deux électrodes  qui ont une forme cylindriques .On trouve dans le liquide qui est dans la partie immergé. C’est le diélectrique et l’aire est en dehors. Pour l’implantation des électrodes  pour la mesure en mode continu ou  bien en détection est similaire au capteur conductimétrie. La mesure ou bien la détection du niveau de liquide est attribuée au changement de capacité. Comme la constante diélectrique r du liquide est plus grand  à celle de l’air. Le changement de capacité est plus important. Nous adoptons généralement la méthode de r>2 comme condition d’utilisation. Pour l’objectif de recouvrir l’isolant, il faut utiliser une seule électrode pour un liquide conducteur, cet isolant constitue  ce qu’on appelle le diélectrique du condensateur, et l’autre électrode forme un liquide conducteur en contactant l’isolant.

Une Onde acoustique

Dans le cas d’une  mesure continue, nous  utilisons ce qu’nous appelons  un transducteur . Il fonctionne  successivement en récepteur  et en émetteur. La position du  transducteur est  au sommet du réservoir  émet, plus précisément dans un cône qui a une  faible ouverture. Il y a aussi  des trains d’onde qui sont acoustiques . Ils  retournent vers le transducteur qui fait la conversion  en signal électrique, après réflexion sur une  surface de type  liquide. Pour l’envoie  de la réception du train d’ondes qui est réfléchi, il est proportionnel à la surface du liquide à l’espace du transducteur et ils sont séparé par un intervalle du temps  ∆t : donc on peut dire c’est une  fonction du niveau. ∆t est inversement proportionnel à  la célérité du son qui dépend de la température : La célérité du son est inversement proportionnelle à ∆t, elle dépend de la température.

De plus, avant d’effectuer la correction nécessaire, il  faut être déterminé. Le transducteur est  construit par une matière céramique.  Elle est piézo-électrique aux types des ondes ultrasonores  comme une fréquence de 40 kHz, 10 kHz par exemple pour le type électrodynamique. Pour mesurer une distance de 10 à 30 m, on utilise  des ondes infrasonores moins atténuées en se propagent  .Par contre, pour les distances courtes, on utilise les ondes ultrasonores qui ont une meilleure précision.

Lire aussi sur notre site:

Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie

Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie

Capteur de pression : Principe de fonctionement et technologie

credits : http://cira-couffignal.fr/archives/archives2012-2013/document-instrumentation/niveau.pdf

The post Capteur de niveau : Principe de fonctionement et technologie appeared first on Gootrio.

Un capteur de pression permet de mesurer la pression réelle appliqué sur le capteur, alors son fonctionnement est de convertir un signal analogique (pression) en un signal numérique de sortie. Il est très utilisé dans le domaine industriel. Généralement, à l’aide de la déformation d’une membrane, les capteurs de pression  peuvent mesurer un  changement de pression. Il a une grande utilité dans le domaine industriel pour déterminer le niveau d’eau dans un réservoir, mesurer la pression dans une chambre et qui doit être suffisant pour fabriquer un produit. Dans cet article, nous allons bien expliquer le principe de fonctionnement de ce capteur en en répondant aux questions suivantes :

-C’est quoi une pression ?

-Quel est le principe de  fonctionnement de ce capteur ?

-Quel sont ses types ?

 Définition de la pression   

La pression est définit par la division de la force normale ou bien perpendiculaire sur la surface  en mètre carré   . L’unité internationale de la pression et le pascale et on peut trouver aussi l’unité « bar » : 1 bar=10.000 pascal (Pa).Il existe 6 types des pressions :

La pression absolue

La pression absolue : C’est  ce qu’on appelle la pression réelle, dont on s’intéresse  dans les calculs sur les gaz. On dit aussi, la pression atmosphérique ou bien la pression barométrique :

La pression atmosphérique moyenne

Pour la pression atmosphérique moyenne c’est-à-dire au niveau de la mer, il est égale à  15 ˚C’est presque   1013 mbar. Elle a une plage de variation  de ± 25 mbar dans les conditions  de la pluie ou le beau temps. Elle est reliée à  l’altitude.

La pression relative

 Pour la pression relative : est définit par  la soustraction entre  la  pression par rapport  à la pression atmosphérique. Elle est le plus  utilisée dans l’industrie, car on trouve plusieurs  capteurs qui  sont soumis  de plus en plus à la  pression atmosphérique. La méthode utilisé  pour mesurer la pression absolu est de créer  le  vide poussé dans une chambre qu’on l’appelle une chambre de référence.

La pression différentielle

 D’autre type de  pression s’appelle la pression différentielle  qui est une différence entre deux pressions, la première est de  de référence et la deuxième est une pression différentielle  qui peut prendre une valeur inférieure à 0.

Le vide

Le vide aussi est un type de pression qui  correspond théoriquement  à une pression absolue  qui est nulle. Il ne doit pas  atteindre ou dépassé  cette pression. Quand on s’approche de ce type , on parle donc de vide poussé.

la pression de service

IL y’a la pression de service ou bien la  pression dans les conduites : Il est définit comme une  force unité de surface qui exerce  sur une surface par un fluide  qui s’écoule avec une manière parallèle par exemple  sur une  paroi d’une conduite.

Alors un capteur de pression est un instrument qui contient  un élément qui doit être  sensible à la pression pour donner la valeur de  la pression réelle appliquée au  niveau du capteur. Nous allons passer pour citer les types de capteur de la pression.

Le manomètre hydrostatique

L’équation suivante montre que La hauteur du liquide permet de mesurer  la pression. Pour la sensibilité la masse volumique du liquide dans la paroi est faible. Elle sera de plus en plus très importante.

hm=P/ρ*g

P : en pascal ; ρ :en kg /m3 ;   g :en m/s2

Le manomètre à tube de type  U

Pour trouver la mesure   de la pression P entre les deux extrémités du tube on se base sur   La différence d’altitude h du liquide manométrique, qui se localise entre les 2 côtés d’un même tube de la forme  U.

Pour améliorer  la sensibilité on utilise  un tube en U avec deux sections   section inégales.

Le baromètre de Torricelli

Il est sous forme d’un tube en verre avec une longueur de  90 cm, contient le mercure, fermé à une extrémité : la hauteur h permet de  mesurer la pression atmosphérique. Par exemple la  pression atmosphérique : 1013 mbars, la hauteur  = 0,7993 m.

Le manomètre à déformation de solide

Le manomètre à  tube de Bourdon contient  un  tube de Bourdon  qui est brasé ou bien soudé avec un support de tube donne  une pièce complète avec le raccord. A l’aide  d’un trou, le fluide peut  passer à l’intérieur du tube. Il y’a  une  partie mobile finale au niveau du  tube qui se d´déplace en cours  du changement de pression c’est ce qu’on l’appelle l’effet Bourdon. Ce mouvement  est proportionnel à la pression qu’on veut le mesurer, il est également  transmis par une intermédiaire du déplacement  `à l’aiguille du manomètre, ensuite, il s’affiche sur le cadran comme une  valeur de pression. Le boitier qui est le système de mesure contient un  cadran et une aiguille.

Les composants de ce manomètre :

• 1 l’organe moteur et le  tube de Bourdon.
• 2,3 Support de tube, Capuchon du tube.
• 4,5 Secteur denté, biellette.
• 6, 7,8 Les engrenages, l’aiguille et le cadran.

Le manomètre à membrane

Il est  utilisé pour mesurer les  faibles pressions supérieur ou inférieure à 0  de fluides gazeux ou liquides. Les étendues de mesure  ont une possibilité de s´étaler sur les différentes plages en fonction DIN dans l’intervalle  16 mbar à  40 bars. Les membranes sont très minces et ondulées. D’autre part, par rapport aux manomètres à tube, leur forme présente les caractéristiques d’une sensibilité moindre aux vibrations, et ils sont également faciles à éviter les surcharges et les fluides corrosifs. On peut  l’utiliser avec les fluides qui ont  hautement visqueux ou cristallisant. De plus  il y’a la  possibilité  de les équiper avec  des brides ouvertes. Pour  les appareils, ils sont fabriqués à base  d’un montage de membrane horizontal. De plus il  n’y a pas de différence de fonctionnement et  la description suivante au niveau  de  l’exécution courante, avec la membrane  qui est horizontale.

Le manomètre à   capsule

Le manomètre à capsule est utilisé pour mesurer des pressions positives ou négatives et très faibles, en particulier pour les fluides gazeux. Il existe certaines restrictions sur la mesure des liquides.

Les plages de mesure possibles couvrent toutes les plages de 2,5 mbar à 600 mbar. les capsules sont une forme particulière de membrane. Ils sont composés de deux membranes ondulées concentriques, qui sont étroitement assemblées en une capsule. Pour les plages de mesure très faibles, vous pouvez assembler plusieurs capsules dans un soufflet. Pour l’appareil de type profil que nous utilisons un soufflet traditionnel. Ces appareils sont fabriqués avec des capsules installées verticalement (parallèles Au cadran), ou horizontale (perpendiculaire au cadran). Connectez-vous ci-dessous ou à arrière.

Le manomètre de pression absolu

Le manomètre absolu est  utilisé pour mesurer   la pression et ils ne sont pas affectés par les changements de la pression atmosphérique de l’environnement. Les plages de mesure possibles couvrent toutes les plages de pression absolue de 10 mbar à 100 bar.

Lire aussi sur notre site:

Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie

Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie

credits :http://gatt.fr/CIRA/Cours/Instrum/CIRA1%20-%203)%20Pression.pdf

The post Capteur de pression : Principe de fonctionement et technologie appeared first on Gootrio.

-Une bonne fiabilité mécanique.

-Un faible cout de fabrication.

-Simple pour la réalisation.

Notre objectif  dans cet article est de réaliser un robot suiveur de ligne  avec 3 capteurs d’infrarouges programmé par une carte ARDUINO UNO .Pour ce faire nous allons suivre le plan suivant :

– Le principe de fonctionnement  d’un capteur d’infrarouge.

– Technique pour suivre une ligne.

–Organigramme d’un robot suiveur de ligne.

–Réalisation du projet  et programmation.

Capteur d’infrarouge utilisé pour un robot suiveur de ligne 

Le capteur d’infrarouge qu’on va les utiliser dans notre projet est composé d’un émetteur (LED infrarouge) et un récepteur (phototransistor). Il peut  convertir  les ondes infrarouges en une tension proportionnelle. Ces rayons infrarouges sont  invisible par  l’œil humain parce que  la longueur d’ondes ʎ est inférieure à 800(nm) or l’être humaine peut voir un spectre entre 400nm  et 800nm.

Figure 1 : Capteur d’infrarouge.

L’intérêt d’utiliser ce capteur parce qu’il peut détecter un obstacle qui a une couleur noire. Pour comprendre bien son fonctionnement, on prend ces deux exemples :

Figure 2 : Obstacle avec une couleur différent de la couleur noire.

Dans ce cas l’émetteur envoie des rayonnements d’infrarouge. Ils se réfléchissent avec la ligne ensuite le phototransistor reçoit ces rayonnements. Alors on aura une tension élevée à la sortie du capteur. C’est à dire une information égale à 1 .

Figure 3 : Obstacle avec une couleur noire.

Dans ce cas l’émetteur envoie des rayonnements d’infrarouge mais Ils ne se réfléchissent pas  avec la ligne en  résultat le phototransistor ne reçoit  pas ces rayonnements. Alors on aura une tension faible  à la sortie du capteur. C’est à dire une information égale à 0.

Les caractéristiques:

Les principaux caractéristiques de ce capteur :

Pour l’émetteur : il a une tension nominale d’alimentation de 1.25V et un  courant d’alimentation de  50 Ma.

Pour le récepteur : il a une tension de sortie nominale de 5V et un courant de sortie nominal de 100uA.

Ensuite nous allons passer à la disposition des 3 capteurs pour notre robot: on va placer les trois capteurs infrarouges alignés sur une ligne perpendiculaire au sol. Le capteur du centre est sur la ligne noire et les autres sont hors de la ligne noire.

Figure 4: La disposition des trois capteurs.

La forme du robot qu’nous allons utiliser dans notre projet est une petite voiture à 4 roues en caoutchouc et  avec un châssis en plastique. Nous allons relier chaque roue avec un moteur à courant continu.

Figure 5 : Robot voiture avec 4 roues.

Alors nous allons choisir un petit moteur à courant continu qui a les caractéristiques suivantes :

– Tension nominale: 3 Volts/6 Volts.

– Courant: ≤ 180 Ma.

– Couple: 0,45 ± 10% Nm.

– Vitesse 330 tr/min à 4.2 V.

Pour commander les 4 moteurs, nous avons travaillé par un driver L298N, qui permet de changer le sens de rotation et la vitesse d’un moteur.

Figure 6 : Driver L298N et son schéma équivalent.

Son schéma équivalent est montré dans la figure 6, il est composé par 4 interrupteurs. Lorsqu’on ferme deux interrupteurs, on laisse les deux autres ouverts, donc  on aura un sens de rotation, lorsqu’on ferme les deux autres interrupteurs on aura un autre sens de rotation.

Enfin, il nous reste de fixer les trois capteurs d’infrarouges avec le robot comme montre la figure suivante :

Figure 6 : Fixation des 3 capteurs.

Technique d’un robot suiveur de ligne

Avant de passer pour assembler et connecter les composants avec la carte Arduino UNO, nous allons expliquer dans un premier temps comment le robot peut suivre une ligne noire à l’aide des 3 capteurs d’infrarouges .Alors, comme nous avons vu précédemment que le capteur il nous donne soit une information égale à 1 ou bien 0.A base de cet information nous allons effectuer une action. Pour clarifier l’idée nous avons réalisé l’organigramme suivant :

Figure 7 :L’organigramme d’un robot suiveur de ligne.

Premièrement, nous allons recevoir l’information  des 3 capteurs. Ensuite, nous allons  commencer à tester le type de l’information  dans chaque capteur:

G : l’information du capteur à gauche.

D : l’information du capteur à droite.

C : l’information du capteur du centre.

• Si G=0, C=1 et D=0 : nous allons commander le robot pour marcher en avant.

Figure 8 : Marche en avant.

• Si G=1, C=0 et D=0 OU G=1, C=1 et D=0 : nous allons commander le robot pour tourner à gauche.

Figure 9 : Tourner à gauche.

• Si G=0, C=0 et D=1 OU G=0, C=1 et D=1 : nous allons commander le robot pour tourner à droite.

Figure 9 : Tourner à droite.

• Si G=1, C=1 et D=1: nous allons commander le robot pour s’arrêter.

Figure 9 Le robot s’arrête.

Réalisation du projet  avec la carte Arduino UNO

Premièrement, nous allons relier toutes les composants qu’nous  a vu précédemment  avec la carte Arduino UNO.

Figure 10 : Connexion des composants avec la carte Arduino UNO.

Code Arduino d’un robot suiveur de ligne

Deuxièmement, nous allons commencer la programmation de notre robot par configurer les différents ports de la carte Arduino.

La définition des variables

Dans cette partie, nous connectons les ports numériques 9, 10, 11,12 avec le driver L298N  pour commander le sens de rotation des moteurs, on a aussi les ports 5 et 6 pour varier la vitesse. Enfin, les ports analogiques  A0, A1, A2 avec les capteurs d’infrarouges.

Les entrées/sorties

Après, nous passons à la fonction SETUP () ou on définit les ports que nous avons vu précédemment comme des entrées(INPUT) et des sorties (OUTPUT) sans oublier de définir la vitesse de la transmission des données Serial.bigin(9600).

Les mouvements du robot 

Dans cette partie, nous avons défini les  mouvement du robot, comme D1(),D2() qui sont deux fonctions qui permet de tourner à droite avec une vitesse 200,250 .Nous trouvons aussi les deux fonctions G1(),G2() qui permet de tourner à gauche avec une vitesse de 200,250. forward() est une fonction permet de marcher en avant, off() pour arrêter le robot et reverse() pour marche arrière.

La fonction principale

Troisièmement, nous traduisons l’organigramme de la figure 7 en utilisant des conditions pour chaque cas et nous les donnons un mouvement précis.

Dans cet article, nous avons essayé de donner une image claire sur le fonctionnement et la réalisation d’un robot suiveur de ligne en expliquant toutes ces composants nécessaires.

Lire aussi sur notre site:

Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie

image credit:https://www.electronicshub.org/arduino-line-follower-robot/

The post Réaliser un robot suiveur de ligne avec une carte Arduino UNO appeared first on Gootrio.

-La détection de position,les supports solides,liquide ou de poudre.

-La mesure d’une distance.

Cependant,il est classé parmi les capteurs les plus utilisé dans l’industrie.Mais il donne parfois des résultats  défavorables à causes des influences environnementales comme la poussière, la saleté et le brouillard.

Alors,dans cet article nous allons répondre aux questions suivants:

-Quels sont les applications de ce  capteur  dans l’industrie ?

-Quel est son principe de fonctionnement ?

-La possibilité de réaliser un mini-projet qui calcule une distance ?

Les applications du capteur  ultrason dans l’industrie.

Le capteur ultrason est parmi les capteurs polyvalents connus par leur fiabilité ,leur précision dans les différentes applications. Dans les lignes suivants nous allons présenter les applications du capteur ultrason.

Surveiller un niveau :

Par exemple: pour garantir la sécurité  des processus du matériau, nous utilisons ce type du capteur pour réguler et contrôler le niveau d’un liquide ou bien une marchandise en vrac.

Figure 1:Exemple de surveillance de niveau.

Détecter la présence d’un objet plat

D’un point de vue optique pour détecter un produit plat.Il  est très difficile au niveau  de l’identification. Grace aux bords le capteur ultrason garantit une productivité maximale.

Figure 2: Exemple de la détection de la présence d’un objet plat.

La détection de la forme des objets

Pour accroitre l’efficacité des applications logistiques nous utilisons ce capteur pour contrôler la présence des objets avec des formes variés.

Figure 3: Exemple pour contrôler un conteneur vide.

Contrôler la qualité du processus

D’ailleurs pour améliorer la qualité de production,nous faisons la détection des marchandises qui sont incorrectes et incomplètes ainsi le cas d’un alignement imprécis.

Figure 4 : Exemple pour vérifier la qualité du processus.

Contrôler une rupture

Ainsi,pour  réduire le temps d’arrêt du production nous essayons de détecter une rupture  dans les rouleaux  de papier, métalliques, de films ou bien de textiles…

Figure 5: Exemple pour contrôler la rupture.

Robot d’obstacles

En outre,pour  éviter de se confronter avec un obstacle nous utilisons un capteur ultrason pour détecter des grandes surfaces ce qui nous permet d’automatiser les mouvements du robot.

Figure 6 : Robot évitant l’obstacle.

Principe de fonctionnement du capteur.

Ensuite nous allons passer pour savoir la technique avec lequel ce capteur fonctionne. Alors, il est constitué d’un émetteur qui envoie les trains d’ondes qui se réfléchissent  sur l’objet à détecter et il revient au récepteur.

Figure 7 : Principe de fonctionnement d’un capteur ultrason.

D’ailleurs, comme nous allons vu précédemment que parmi les applications de ce capteur est de déterminer la distance entre deux objets. Pour ce faire nous allons se baser sur les relations suivantes :

V=D/T

D=V*T

V :  la vitesse des ondes en mètres par secondes (m/s).

D :  la distance entre le capteur et l’objet à détecter.

T :  le temps entre le début de l’émission d’onde et le début de la réception.

Parmi les facteurs qui influencent  sur le fonctionnement du capteur :

-La présence des échos parasites, la poussière produisent une vitesse inopérante, et  lorsqu’on se trouve aussi dans un endroit  étroit.

-Fonctionnement impossible dans un milieu vide.

-On peut se trouver dans la zone morte ou il y’a une distance minimale entre le capteur et l’objet à détecter .Dans ce cas le capteur ne peut pas fonctionner correctement.

Mini projet : mesure d’une distance avec un capteur ultrason commandé par une carte Arduino UNO :

 Notre objectif dans ce mini projet est de réaliser une simulation pour bien comprendre le principe de fonctionnement de ce capteur.Pour ce faire nous allons premièrement choisir les composants à utiliser dans ce projet :

                -Capteur ultrason HC-SR04

                -Une carte Arduino UNO avec son câble.

                -Une plaque d’essai et des fils.

Figure8:Le capteur ultrason HCSR08.

Figure 9 : la carte Arduino UNO.

Dans un premier temps ,on fait le choix des composants.Ensuite  nous allons  passer à la réalisation pour  les connecter avec la carte Arduino UNO  avec la façon suivante :

-Le port digital 2 et 3 serons relié avec les pins TRIG et ECHO à l’aide de  la plaque d’essai  comme le montre la figure 10.

-Connecter le GND et le Vcc du HC-SR04 avec le GND et le Vcc de la carte Arduino UNO.

Figure 10 : la connexion du capteur ultrason avec la carte Arduino UNO.

Explication du code Arduino

Ensuite nous allons passer à la programmation de notre carte. Pour calculer la distance entre la position du capteur et l’objet à détecter .Après, on commence par la première partie du code :

Après ,nous  choisissons quatre constantes: 2  constantes  pour les broches TRIGGER et ECHO, une constante pour le  timeout et la dernière  pour définir la vitesse du son. Le timeout est le temps nécessaire avant l’existence d’un obstacle. 

Alors,pour initialiser le port série on utilise la fonction SETUP().Nous allons mettre la broche TRIGGER du capteur en sortie: c’est-à-dire LOW, ECHO  en entrée=HIGH.

 Le rôle de La fonction LOOP()  est de s’occuper de la mesure et de l’affichage des données . Elle génère une impulsion HIGH de 10µs. Il permet de déclencher la prise de mesure. Ensuite, elle mesure le temps suffisant pour un aller-retour du signal ultrason à l’aide de  la fonction pulseIn(). Enfin, elle calcule la distance avant l’affichage  sur le port série.

Remarque : Si le temps de timeout est atteint  la fonction pulseIn() retourne.

Enfin,dans cet article  nous avons vu:

– Une image complète sur un capteur ultrason.

-Son principe de fonctionnement 

-Les  applications de cet instrument 

– Un exemple pratique de ce capteur.

Pour plus d’article 

The post Le capteur ultrason:principe de fonctionement et technologie appeared first on Gootrio.