France - Lycée technologique et CPGE

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Catalogue

2nde

SI-CIT

Bac S-SI / Bac S-ISN

Bac STI2D / Bac STL

CPGE

2013-2014

PrésentationERM propose des systèmes et prestations d'étude techniques dans les domaines du didactique,

de l'industrie et de l'énergie. Créée en 1990 dans le sud de la France, ERM s'impose tout

d'abord dans le domaine des automatismes industriels. Rattrapée par sa culture pédagogique,

ERM devient très vite le précurseur de l'intégration des lignes de productions industrielles au

sein des établissements de formation. À la demande de ces derniers, elle étend son offre dans

les domaines de l’électronique, de l’électrotechnique, du génie énergétique et des énergies

renouvelables.

Aujourd'hui, ERM est devenu l'un des leaders du marché des solutions didactiques pour

l’enseignement technologique et professionnel en France et se développe à l'export.

Plus de 1100 établissements sont équipés en France Métropolitaine par ERM : Lycées

Techniques et Professionnels, Centres de Formation des Apprentis, Centres de Formation

Professionnelle, Universités, IUT, Grandes Ecoles d’Ingénieurs (ENAC…), etc

Outremer et à l’export, de nombreux établissements nous font confiance:

• Dom-Tom : Guadeloupe, Guyane, Réunion, Martinique, Mayotte, Nouvelle Calédonie,

Polynésie Française, Wallis et Futuna

• Afrique : Algérie, Burkina Faso, Côte d’ivoire, Maroc, Mauritanie, Tunisie, Gabon…

• Asie : Vietnam, Corée…

• Amérique: Mexique…

• Europe : Belgique, Luxembourg, Roumanie, Hongrie, Slovaquie, Suisse…

Principaux produits 2nde SI-CIT / Bacs S-SI, S-ISN, STI2D, STL / CPGE

2nde

SI CIT

Bac S Bac STI2D Bac

STL

CPGE

Page SSI ISN Trans ITEC EE AC SIN

Imprimante 3D ATCube Mini 5

Robot humanoïde NAO 6

Module d’étude d’asservissement Pied+Cheville NAO 7

NAOtronics (Etude des technologies électroniques mises en œuvre dans le robot humanoïde NAO) 8

Plate-forme de prototypage de commande industrielle 8

Robot à câble 9

Nacelle de prise de vue aérienne 10

Drone Hexacopter 11

ErmaBoard (Etudes et Prototypage électronique) 12-13

Projet Robot Pompiers ErmaBoard 14

Projet Doigt humanoïde ErmaBoard 14

Manette de jeux Wiimote 15

Kit de moulage silicone manuel 15

Cafetière à capsules 16

Cyclomoteur électrique e-Solex 17

Régulation de distribution d’eau potable 18

Volet battant motorisé (Gond motorisé et ses commandes filaire, radio et KNX) 19

Coffret KNX ErmaDomo (Coffret domotique KNX et supervision) 20

KNX Eco-énergie (Gestion optimisée de l’énergie d’un hôtel via le protocole KNX) 21

Domotique sans fil sans pile EnOcean 22

Techniques du spectacle (Etude des systèmes d’éclairage, sons, effets et déplacements ) 23

Modulosolaire (Photovoltaïque pour site isolé) 24

Pile à combustible OCS 25

Banc de caractérisation d’éolienne 25

Kit photovoltaïque & Eolien 26

Solerm & Eolerm Connecté réseau (Photovoltaïque et éolien avec connexion réseau) 26

Solerm Thermique CESI (Solaire thermique) 26

Valise d’expérimentation et mesures acoustiques 27

VMC Double Flux & Réglementation thermique 28

Climatiseur monosplit réversible inverter 29

PAC Air/Eau & Ventilo-convecteur 30

Progiciel de simulation thermique de bâtiment 31

Progiciel de simulation dynamique en solaire thermique, photovoltaïque et pompes à chaleur 31

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Principaux produits 2nde SI-CIT / Bacs S-SI, S-ISN, STI2D, STL / CPGE

2nde

SI CIT

Bac S Bac STI2D Bac

STL

CPGE

Page SSI ISN Trans ITEC EE AC SIN

Progiciel de calcul et simulation dynamique en solaire photovoltaïque 32

Progiciel d’étude et supervision de centrale photovoltaïque 240kW 32

Blower door (Porte soufflante) 33

Maquette d’étude de la conductivité thermique, de l’émissivité des matériaux & Caméras thermiques 33

Maquette sismique (Etude du comportement des bâtiments sous contrainte sismique) 34

Machine de caractérisation de matériaux 35

Banc d’études des structures 36

Centrale d’acquisition USB 37

Centrale d’acquisition et télésuivi Ethernet 37

Imprimante 3D ATCube Mini(Version didactique)

Robot humanoïde NAO Module d’étude d’asservissement

Pied+Cheville NAO

NAOtronics - Etude des technologies

électroniques de NAO

Plate-forme de prototypage de

commande industrielle

Robot à câbles Nacelle de prise de vue aérienne Drône Hexacopter

ErmaBoard - Plate-forme de prototypage

électronique

Banc d’études des structures Centrale d’acquisition USB

Notre offre à destination des CPGE

p. 4 p. 5 p. 6

p. 7

p. 7p. 8

p. 9 p. 10

p. 11p. 36 p. 37

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5

Imprimante 3D ATCube Mini - Imprimante 3D multi-têtes conçue et fabriquée en France (Et système didactique)

2nde SI/CIT Bac S-SI Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGEBac S-ISN

• Version didactique équipée de capteurs

complémentaires (ex: Accéléromètres) et avec de

nombreuses caractéristiques modifiables : inerties,

PID, programmes…

• Champs disciplinaires abordés:Asservissement: Asservissement de température

Dynamique: Vitesses et qualité d’impression élevées par

optimisation de l’inertie (Architecture H-Bot)

Conception: Conception des axes asservis et influence sur la

qualité des pièces

Fabrication: Réalisation (Langage CNC G-Code et recherche

d’optimisation des temps d’impression) et métrologie

Informatique: Programmation de la commande des axes et

influence sur la fabrication

Electronique: Etude de l’électronique de commande et

puissance

Modèle ATCube Standard avec volume d’impression 20x25x25cm à venir en 2014

Modélisation ou téléchargement de

fichiers 3D

Interface de slicing: Génération du G-Code

Nombreux réglages: Choix de la matière, Epaisseur de couche,

Pourcentage de remplissage, Température de buse, Débit de

matière, Diamètre de buse, Vitesse d’impression, Fils support…

Interface de commande d’impression:

• Contrôle manuel

• Visualisation 3D et disposition des pièces

• Visualisation de la trajectoire d’impression en temps réel

• Estimation du temps d’impression

• Réglage et visualisation en temps réel des températures

Impression en

cours

Objet fini imprimé

Asservissement en température

• ATCube Mini, un temps d’avance sur l’impression 3DL’ensemble de l’imprimante ATCUBE mini a été pensé pour réduire au maximum son coût tout en

conservant une qualité et une rapidité de réalisation optimale

Cette imprimante de bureau de petites dimensions, mais au volume d’impression optimisé, est

principalement destinée à un usage dans les établissements de formation, plateformes

technologiques, bureaux d’études de PME/ETI et chez les particuliers souhaitant modéliser de

petites pièces

La grande majorité des pièces composants cette imprimante sont issues de plaques d’acrylique

découpées à l’aide d’une machine à découpe laser

Cette imprimante 3D possède en version de base une tête monochrome qui peut être remplacée

au gré des usages par des têtes optionnelles (Disponibles mi-2014):

– Tête avec deux fils pour fabriquer des pièces bichromes ou utilisant du fil support

– Tête laser permettant la gravure sur matières tendres

• Caractéristiques généralesDimensions hors tout (sans bobine): Hauteur Z x Longueur X x Largeur Y : 284x280x280mm

Volume d’impression: Hauteur Z x Longueur X x Largeur Y : 120x150x150mm

Volume : 2700cm3 (Suffisant pour satisfaire à la quasi-totalité des besoins)

Poids (sans bobine): 3Kg

Vitesses: Déplacement rapide 120 mm/s, Déplacement en impression 50 mm/s

Epaisseur des couches: De 0,1mm à 0,3mm

Alimentation électrique / Consommation: 230V / 96W

• Points fortsProduit simple d’utilisation, livré monté prêt à l’emploi et adapté au plus grand nombre d’utilisateurs

Système de têtes interchangeables permettant de réduire le nombre de machines à posséder

(Gain de place et diminution des coûts d’entretien)

Vitesse et qualité d’impression supérieures grâce à la faible inertie de l’architecture H-bot et à la

précision des moteurs (400pas/tour)

Amélioration continue des suites logicielles Open Source utilisées grâce aux travaux

permanents de la communauté

Suites logicielles libres multipostes permettant de multiplier les postes de préparation et

configuration d’impressions

Faible coût de matière d’œuvre grâce à l’utilisation de bobines de fil standard

SAV français de proximité et réactif (Envoi de pièces détachées sous 48h)

Entretien facilité par le prix réduit des pièces détachées et les procédures de maintenance

simplifiées mises à disposition des clients

Produit conçu et fabriqué en France, gage de la qualité du produit et de ses performances

• Points fortsAT10: Imprimante 3D ATCube Mini avec suite logicielle multipostes et tête monochrome Prix HT:

950€

AT15: Imprimante 3D ATCube Mini didactisée, avec activités pédagogiques

AT11: Option Tête multi-fils (Disponibilité mi-2014) Prix HT: 145€

AT12: Option Tête laser (Disponibilité mi-2014) Prix HT: 150€

PLA-1kg: Bobine de 1kg de PLA Prix HT: 35€

ABS-1kg: Bobine de 1kg d’ABS Prix HT: 35€

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• Objet unique au mondeRobot humanoïde de 58cm conçu par Aldebaran Robotics, une entreprise parisienne à la pointe de la robotique mobile

Déjà produit à plus de 3000 exemplaires

Référence dans le monde de la robotique mobile: notamment utilisé pour la coupe du monde de robotique

NAO est au cœur de nombreuses recherches préfigurant les applications de la robotique mobile: jeux multimédias, aide à

l’apprentissage, assistance aux personnes handicapées, interventions en milieu extrême, surveillance de lieux…

• Partenaire convivial et motivant pour la formation en robotique et champs associésInformatique, Electronique, Communication, Automatique, Mathématiques, Mécanique…

• Concentré de technologies4 microphones pour écouter et deux haut-parleurs pour s’exprimer

6 capteurs tactiles pour sentir le contact

2 caméras HD 1200 x 960 pour regarder

1 centrale inertielle (Accéléromètre 3-axes et Gyromètre 2-axes) et des sonars pour se repérer

8 capteurs de pression FSR pour faciliter son équilibre

2 capteurs mécaniques pour détecter les chocs

25 moteurs coreless associés à des capteurs à effet hall pour le mouvement des organes

2 Mains à 3 doigts actionnables

1 CPU Intel Atom à 1.6 GHz avec 1 Go de Ram et 8 Go de mémoire pour réflechir et interagir

(Text-to-speech, Reconnaissance d’image, Reconnaissance de voix…)

Modules WiFi et Ethernet pour communiquer

Batterie Lithium-Ion assurant une autonomie de 90 minutes

• Support de communication exceptionnel pour valoriser

les filières technologiques (SI/CIT, STI2D, S-SI, S-ISN - Prépas)

Support de projets

Robot humanoïde NAO


• 2 versions du robot et de nombreux sous-ensembles pour multiplier les activitésH25: Robot humanoïde NAO H25 (La tête, le torse, les bras, les doigts et les jambes - 25 degrés de

mobilité) avec SDK, Choregraphe, Monitor, Webots

T14: Robot humanoïde NAO T14 (La tête, le torse, les bras et les doigts - 14 degrés de mobilité) avec

SDK, Choregraphe, Monitor

NA10: Kit d’accessoires pour l’accompagnement des activités pédagogiques

(poids, capteurs ultrasonores, routeur wifi, télécommande IR...)

NA11: Module d’étude d’asservissement Pied + Cheville

NA12: Ensembles mécaniques « Paume de la main » et « Pied+Cheville »

PJ04: Kit projet mécatronique « Véhicule pour robot NAO T14 »

DR10: Kit projet mécatronique « Doigt humanoïde »

AR//NAOSW-10: Suite Software NAO 10 licences (SDK, Choregraphe,

Monitor, Webots) supplémentaires

• 2 versions livrées avec la suite de logiciels et supports pédagogiquesChoregraphe, pour une programmation graphique de NAO avec scripts Python

SDK, pour une programmation poussée de NAO en C++, Java, Matlab, NET

Monitor, pour récupérer les informations et valeurs des capteurs et actionneurs de NAO

( Centrale d’acquisition intégrée)

Modélisations Solidworks et nombreux documents techniques mis à disposition par Aldebaran Robotics

Webots, le logiciel de simulation 3D avec moteur physique de NAO, livré avec NAO H25

NAO T14

NAO H25

• Activités pédagogiques pour le niveau BacAnalyses fonctionnelle, structurelle, énergétique, cinématique

Caractéristiques techniques de NAO et des capteurs/actionneurs embarqués

Exploitation du capteur ultrasonore

Chaîne moteur réducteur coreless et capteur de position à effet hall du bras de NAO

Traitement d’images et identification

Etude et comparaison des moyens de communication de NAO (Ethernet, Wifi,

Bluetooth)

Etude des moyens d’optimisation énergétique utilisés

Démarche de choix de quelques matériaux (coque, engrenages…)

Etude technologique des sous-ensembles Pied et Tibia (Mécanique…)

Utilisation de Choregraphe & Webots - Programmation, Simulation virtuelle et

Comportement réel

Etude statique du bras humain et du bras de NAO

Analyse des conditions d’équilibre statique

• Projets pédagogiquesCréation de comportements pour des activités de NAO (ex: NAO surveille une pièce)

Conception d’accessoires pour NAO (Véhicule motorisé avec option PJ04…)

Fichiers Solidworks

Programmation graphique

Choregraph

Simulateur Webots

PJ04: Véhicule

pour robot NAO

T14

7

Robot humanoïde NAO

2nde SI/CIT Bac S-SI Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGEBac ISN

• Activités pédagogiques pour les Classes préparatoiresAnalyses fonctionnelle, structurelle, énergétique et cinématique du robot. Vérifications de performances

Modélisation et identification du comportement d’un système dynamique

Modélisation et performance cinématique

Analyse des conditions d’équilibre statique

Analyse d’une structure mécanique hyperstatique

Intérêt et technologie de la mesure des efforts de contact

Analyse des solutions constructives pour réaliser la mesure des efforts de contact

Comparaison Grafcet/Choregraphe pour la programmation d’une démonstration

Asservissement en position des axes du robot NAO

• Colles infos Modèle géométrique direct du robot NAO

Est-ce que NAO peut sauter ?

Modèle cinématique

Modèle Matlab « Est-ce que

NAO peut sauter? »

Technologie de mesure des

efforts de contact

Module d’étude d’asservissement Pied+Cheville NAO


• Support idéal pour aborder la conception et la commande asservie d’un

système 2 axes (Pied+Cheville du robot NAO)Ensemble Pied+Cheville avec deux axes motorisés avec quatre capteurs de positions (MRE)

Support d’essais avec accessoires de perturbations et inclinaisons variables

Logiciel Viewer pour la communication et pilotage à partir d’un PC

Modèles Matlab et Sinusphy pour la simulation et la comparaison avec les mesures

Modèle 3D Solidworks et schémas électroniques pour l’étude des solutions constructives

• Principaux domaines d’étude accessibles avec ce produitMéthodes de mesure de l’intensité, Fonctionnement moteur dans les 4 quadrants

Conditionnement du signal et transmission numérique de l’information

Identification temporelle et fréquentielle en BF et BO, Influence de la structure de

l’asservissement (modification du capteur, modification des PID…)

Influence des jeux, frottements, déformations, inerties …

Conception via la relation produit-procédé-matériau…

• RéférencesNA11: Module d’Etude d’Asservissement

Pied + Cheville

PR09: Analyseur logique USB (Pour visualiser

les trames circulant sur le bus SPI)

• Activités pédagogiques pour les CPGE et déclinaisons au niveau Bac Convertisseur statique DC-DC

Correcteurs et Frottements

Frottements

Influence de la correction PI

Modèle de comportement de Tangage

Influence de la position du capteur

Inertie et dynamique en tangage

Modèle et notion d'équilibre

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Plate-forme de prototypage de commande industrielle - Prototypage de parties commandes sur cœur temps réel NI sbRio et

cartes moteurs industrielles

• Architecture de capteurs, commande et actionneurs autour des solutions temps réel de

National Instruments (SBRio)Contrôle temps réel Labview (Carte SbRio)

Communication (Bus CAN)

Motorisation & Energie (Carte de contrôle industrielle pour moteurs brushless, CC et Pas-à-pas)

Mesure d’effort

Video et Traitement d’images

Centrale inertielle (Accéléromètre et Gyroscope)

• Plate-forme à utiliser sur les projets de conception de contrôle commandeSolution ouverte pour des projets de développements sur vos systèmes existants (Mise à niveau de partie

commande)

Exemples d’applications avec fichiers Labview fournis (Nacelle de prise de vue aérienne, Robot à câble)

Compatibilité avec les cartes de la gamme C-Series de National Instruments (Pour évolutions et projets)

• RéférencesNC00: Coffret de contrôle et d’acquisition temps réel

NC01: Carte d’interfaçage du coffret NI sur bus CAN

NC09: Coffret de contrôle moteurs avec deux cartes de pilotage de moteurs Brushless/CC/Pas-à-pas

communicantes sur bus CAN

NC15: Caméra vidéo temps réel, 752x480 pixels, 87 img/s

NC20: Capteur d’effort en S avec conditionneur de signaux

NC21: Centrale inertielle avec accéléromètre et gyroscope

• Activités pédagogiquesProgrammation temps réel sous Labview

Paramétrage de carte de contrôle moteur industrielle

Etude et paramétrage du bus CAN

Optimisation expérimentale des paramètres d’asservissement via l’autotune

Intégration d’analyse d’images dans un asservissement

Projet: Conception ou évolution de commande de système (Asservissement de

position, vitesse et effort)

Caméra vidéo USB 2.0Interface de programmation et

pilotage avec retour caméra


NAOtronics - Plate-forme d’étude des technologies électroniques (Capteurs, actionneurs, communications, commandes…) mises en œuvre dans le robot

humanoïde NAO

• Solutions d’étude de capteurs, moteurs et communications pour la robotiqueDétection (Capteurs Pression FSR, Capteur Position MRE, Centrale inertielle, Ultrasons…)

Motorisation (Servomoteur, Vérin électrique, Moteur CC)

Communication (SPI/I2C, Ethernet, WiFi, CAN)

Commande (Microcontrôleur Arduino, Microprocesseur Linux embarqué)

• Activités pédagogiques pour les CPGE et déclinaisons au niveau Bac Etude des technologies de capteurs (Phénomènes physiques et signaux analogiques associés,

Conversion analogique/numérique, Traitement des signaux)

Programmation de microcontrôleur et microprocesseur

Etude de l’asservissement de préhension mis en œuvre au niveau de la main de NAO.

Etude des principaux protocoles de communication utilisés dans les systèmes embarqués

(I2C/SPI, RS485/CAN, Ethernet, WiFi)

Etude et comparaison des différents types de moteurs et de leur électronique de commande

Etude des liaisons mécaniques et des cinématiques de la main de NAO

Etude des matériaux et procédés de fabrication utilisés dans la main de NAO

• RéférencesNA15+PR00+PR30+PR31+PR32 : Pack NAOtronics « Détection »

NA16+PR00+PR02: Pack NAOtronics « Motorisation »

PR00+PR10+PR11+PR18: Pack NAOtronics « Communication »

PR09: Analyseur logique USB (Pour visualiser les trames circulant sur les bus SPI/I2C)

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• Solutions mécatroniques de pointeAsservissement en position, vitesse et effort

Motorisation & Energie (Moteurs brushless, CC et Pas-à-pas, Carte industrielle de contrôle moteur)

Mesure d’effort

Solutions mécaniques de trancannage (Enroulement ordonné du câble)

Vidéo et Traitement d’images

Contrôle temps réel Labview (Carte SbRio)


• Un produit idéal pour l’enseignement en CPGE et Bac S-SIEvolutivité du produit (Scénarios à 1, 2 ou 3 têtes d’enroulage, avec la même commande)

Richesse de la mécanique des têtes d’enorulage (Trancannage)

Possibilité de changer de moteur sur la tête d’enroulage

Possibilité de positionner l’espace de test horizontalement (Application type: Déplacement de caméra de

stades) ou verticalement (Application type: Robot de peinture)

Double utilisation de la caméra: Analyse des performances dynamiques (Caméra fixe face au robot), Suivi

de cible (Caméra sur la nacelle du robot)

• RéférencesRO10+NC00+NC01+RO11: Robot à câbles avec plate-forme de prototypage électronique industrielle temps

réel (NI SbRio avec carte CAN) et une tête d’enroulage brushless

RO10+NC00+NC01+RO11+RO11: Robot à câbles avec plate-forme de prototypage électronique industrielle

temps réel (NI SbRio avec carte CAN) et deux têtes d’enroulage brushless

RO10+NC00+NC01+RO11+RO11+RO11: Robot à câbles avec plate-forme de prototypage électronique

industrielle temps réel (NI SbRio avec carte CAN) et trois têtes d’enroulage brushless

RO11: Tête d’enroulage supplémentaire avec motorisation brushless

RO15: Motorisation CC pour tête d’enroulage

RO16: Motorisation pas-à-pas pour tête d’enroulage

• Activités pédagogiquesEtude des capteurs d’accélérométrie et gyroscopie

Dimensionnement du moteur

Etude du fonctionnement des moteurs brushless et comparaison avec les

moteurs CC et pas-à-pas

Etude des solutions mécaniques de trancannage

Analyse des asservissements de position, de vitesse et d’effort

Optimisation expérimentale des paramètres d’asservissement via l’autotune

Intégration d’analyse d’images dans un asservissement

Programmation temps réel sous Labview

Paramétrage de carte industrielle de contrôle moteur


Génération de trajectoires 1D, 2D ou 3D de la nacelle compatible avec la

motorisation

Optimisation de trajectoires de la nacelle

Projet: Développement des asservissements pour les solutions à 1, 2 ou 3 têtes

d’enroulage

Projet: Conception d’un outil à positionner sur la nacelle

Robot à câbles - Etudes et projets autour d’un robot à câbles


Partie commande basée sur la carte NI SbRio et Labview

Vue de la cellule robotique à câbles avec 3 têtes d’enroulage

Tête d’enroulage décapotée: Vue de la carte contrôle moteur

avec communication CAN et du système de trancannage

(Enroulement ordonné du câble)

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• Solutions mécatroniques de pointeCentrale inertielle (Accéléromètre et Gyroscope)

Motorisation & Energie (Moteurs brushless, CC et Pas-à-pas, Carte industrielle de contrôle moteur)

Solutions de liaisons mécaniques

Video et Traitement d’images

Contrôle temps réel Labview (Carte SbRio)


• Un produit idéal pour l’enseignement en CPGE et Bac S-SIPossibilité de comparer différentes technologies et puissances de moteurs

(Mesures Courant/Tension)

Analyse d’images et intégration dans la boucle de l’asservissement en position

Possibilité de réaliser des projets avec le 3ième axe motorisé

Possibilité de programmer/modifier des asservissements en Python

Deux typologies de partie commande: Electronique embarquée de drone Plate-forme de prototypage électronique

industrielle temps réel, sur base NI Rio (Voir p. 7)

• RéférencesNC10: Nacelle de prise de vue Aérienne

NC11: Option Nacelle avec moteurs plus puissants

NC15: Option Caméra vidéo temps réel, 752x480 pixels, 87 im/s

NC16: Option Kit de motorisation 3ème Axe avec cartes de pilotage Arduino pour moteurs Brushless/CC/Pas-à-pas

NC00+NC01+NC09: Plate-forme de prototypage électronique industrielle temps réel (Avec coffret NI SbRio de contrôle et

d’acquisition temps réel avec carte de communication CAN et coffret de pilotage de moteurs (x2) brushless, DC ou pas-à-

pas sur bus CAN)

• Activités pédagogiquesVérification des performances de la nacelle

Influence de la motorisation sur le comportement de la nacelle

Modèle de comportement de l’axe asservi de tangage de la nacelle

Influence de l’équilibrage des axes sur les performances

Asservissement et reconnaissance d’image

Influence de la fréquence d’échantillonnage des asservissements

Influence des capteurs sur les performances de la nacelle

Analyse des phénomènes de couplage

Analyse de l’influence de la direction de la pesanteur

Influence de l’alimentation sur les performances

Réalisation d’un système de stabilisation de caméra autonome et

ergonomique

Etude des capteurs d’accélérométrie et gyroscopie

Programmation temps réel sous Labview

Paramétrage de carte industrielle de contrôle moteur


Projet: Conception d’un troisième axe (Liaisons mécaniques – Moteur

brushless, CC ou pas à pas - Electronique et Programmation

Arduino/Python)

Nacelle de prise de vue aérienne – Etudes et projets autour d’une nacelle asservie sur 2 axes et embarquée sur un drone Hexacopter


Interface de paramétrage, mesures

et analyse d’images sous Labview

Synoptique de fonctionnement de base (NC10) avec

commande par électronique embarquée de drone

ErmaBoard inside

11

• Richesse et diversité des technologies embarquées6 hélices entraînées par moteurs brushless

Contrôleur de vol avec gyroscope, accéléromètre et capteur de pression d’air

Communications I2C, USB, Bluetooth (Pour commande par PC) et RF 2.4GHz (Pour radiocommande)

Navigateur de vol avec compas et GPS (Option)

Nacelle asservie sur 2 axes pour caméra (Option)

Flux vidéo temps réel OSD avec caméra (On Screen Display: Video avec données de télémétrie incrustées) (Option)

Logiciel de suivi de vol et acquisition de mesures

• Etude et projets autour d’un drone 6 hélicesEtude transversale d’un objet volant communicant

Plate-forme ouverte permettant de nombreux projets de développements et d’évolutions

Enceinte de test intérieur sécurisé du drone

• Support permettant la mise en place de concours intra ou inter-écoles Plus belle prise de vue aérienne, Meilleur projet de développement…

• RéférencesHX10: Drone HexaCopter avec enceinte de test sécurisée

HX11: Option Navigateur de vol avec compas et GPS

HX12: Option Nacelle asservie sur 2 axes

HX13: Option Vidéo temps réel OSD avec caméra (On Screen Display : Vidéo avec données de télémétrie incrustées)

HX15: Modèle comportemental du Drone Hexacopter, développé sous Scilab Xcos et Matlab

NC10: Nacelle de prise de vue aérienne

PR00+PR20: Pack Ermaboard GPS, système d’étude de la géolocalisation par GPS et de ses applications

• Activités pédagogiquesAnalyse de la chaine d’énergie (Mesurer la consommation des moteurs, optimiser le couple moteur hélice en fonction de la charge)

Découverte du système (Identifier les composants, comprendre le rôle de chacun des composants du système et comprendre le fonctionnement du système)

Asservissement (Asservir la position du drone en fonction du paramètre P, asservir la position du drone en fonction du paramètre D et comprendre l'influence

des paramètres sur le système)

Influence de l’équilibrage des masses tournantes, de la génération de vibrations et de leurs conséquences sur le vol

Suite à un vol, exploitation des données de positions enregistrées par le GPS

Étude comparative du comportement sous charge de plusieurs trains d’atterrissages (RDM)

Analyse de la chaîne d’information et communications

• Projets pédagogiquesConception et réalisation d'un châssis pliable ou démontable pour faciliter le rangement

Equiper l'Hexacopter d'un parachute de secours

Réalisation d'un blindage pour isoler l'antenne GPS des autres composants électroniques

Augmentation de la puissance du drone

Améliorer les performances du drone (équilibrage des masses et hélices et protection de l'altimètre pour améliorer la mesure

Vol d’un HexaCopter au dessus-de Notre Dame de la

Garde à Marseille: Incrustation du parcours sur Google

Earth

Capot de blindage GPS et réception des signaux

Etude RDM du train d’atterrisssage

Nacelle asservie pour

caméra

Logiciel d’exploitations et mesures

Drone Hexacopter – Etudes et projets autour d’un drone 6 hélices


Support de projets

ErmaBoard inside

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ErmaBoard – Plate-forme de prototypage électronique (Circuits de commande, Communications, Capteurs, IHM, Robotique, Multimédia)


Commande électronique

PR00 Kit de développement Arduino UNO (Microcontrôleur Atmel)

PR01 Kit de développement Arduino chipKit UNO (Microcontrôleur Microchip PIC32)

PR05 Kit de développement Arduino ERM (Microcontrôleur Microchip PIC18)

PR02 Kit de développement Foxboard

PR03 Carte de développement FPGA

PR04 Carte d'interface de composant sur bus i2c, SPI, UART sans programmation

PR08 Kit batterie lithium-ion polymère et cellule solaire

PR09 Analyseur logique USB - analyseur de protocole CAN, SPI, I2C, RS232

Communications

PR10 Kit de communication Ethernet

PR11 Kit de communication Wi-Fi

PR12 Kit de communication USB device et USB host

PR13 Kit de communication Zigbee

PR14 Kit de communication Bluetooth

PR15 Module de communication GSM

PR16 Kit de communication RFID

PR17 Kit de communication RF 868MHz

PR18 Module de communication CAN

PR20 Kit de communication GPS

PR21 Kit de communication NFC

Capteurs

PR30Kit capteurs (Température, Luminosité, Infrarouge, Capacitif…) avec base de

connexion

PR31 Kit capteurs accéléromètre, gyroscope, boussole

PR32 Kit de capteurs de distance et détection de proximité et couleurs

Interface homme-machine

PR40 Kit LCD et clavier sur bus I2C

PR41 Afficheur LCD graphique couleur 128x128 pixels

PR42 Kit de reconnaissance vocale

PR43 Matrice de Leds RGB

Robotique

PR50 Carte de 4 relais à commande opto-isolée

PR51 Kit servo et moteur

PR52 Châssis robot mobile 2 roues à moteur courant continu

Multimedia

PR60 Stockage sur carte microSD

PR61 Imageur JPEG

PR62 Interface VGA

PR63 Décodeur MP3

PR64 Webcam USB

Kits Projets

PJ00 Kit projet "Robot 2 roues télécommandé" (Projet 1)

• Solutions techniques abordées Commande électronique (Microcontrôleurs, FPGA, ARM9…)

Alimentations (Batterie, Cellule solaire)

Communications (Ethernet, Bluetooth, RFID, Zigbee, GPS, Wifi, CAN…)

Capteurs (Température, Accéléromètre, Proximité…)

Interface Homme Machine (LCD, Clavier, Reconnaissance vocale…)

Robotique/Mécatronique (Relais, Servo-moteurs, Châssis robot mobile…)

Multimedia (Stockage microSD, Imageur JPEG, Décodeur MP3…)

Un analyseur logique USB permet également l’étude des protocoles série

• Activités pédagogiques Etude de l’architecture des systèmes électroniques de commande

Etude des principes du microcontrôleur, du FPGA et du microprocesseur (ARM9) ainsi que leurs

applications

Programmation de microcontrôleur, FPGA, microprocesseur ARM9 avec les bibliothèques fournies

Etude des protocoles de communication

Prototypage de système électronique de commande

Projet PJ00 : Conception et réalisation d’un robot deux roues piloté par: une interface

homme/machine sur LabVIEW, un joystick de la Nunchuk (manette Wii) et une application LabVIEW ou

Arduino, l’accéléromètre de la Wiimote (manette Wii) et une application LabVIEW

Projet PJ01 : Conception, réalisation et mise en œuvre d’un robot pompier

Autres projets disponibles

• Points forts Famille de circuits électroniques interopérables pouvant être assemblés de manière modulaire pour aboutir

à un système de commande prototype

Idéal pour les activités de projets dans les domaines de l’électronique, du traitement d’informations, des

communications et de la robotique

Permet l’initiation et la pratique de multiple langages de programmation (graphique ou textuel)

Système pouvant être étudié avec les TP fournis ou en support d’études d’autres systèmes pédagogiques

(ex : Prototypage d’une commande de moteur de gond motorisé, d’un véhicule 4 roues pour le robot NAO…)

• Environnements de programmation

Ard

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PR00: Arduino UNO (Atmel Atmega)

PR01: Chipkit UNO32 (PIC 32)

PR05: Arduino ERM (PIC18)

PR02: FoxBoard (ARM9)

PR03: FPGA Altera (Cyclone 4)

PR04: Bus Pirate (PIC 24)

PJ00: Prototypage d’un

robot deux roues

PR30 - Kit capteurs avec

base de connexion

PR10 - Kit de communication EthernetSupport de projets

13


ErmaBoard Capteurs & Moteurs - Pack d’étude de la commande des moteurs et

des technologies de capteurs

• Solutions techniques abordées:

Microcontrôleurs Atmel/Arduino (Microchip PIC18 sur demande)

Capteurs (Température, Luminosité, Infrarouge, Capacitif,

Accéléromètre, Gyroscope, Boussole, Distance, Proximité, Couleurs…)

Moteurs (CC, Servo et Pas-à-pas)

• Activités pédagogiques:

Mise en œuvre et pilotage de différents types de moteurs électriques (Courant continu,

servomoteurs…)

Mise en œuvre de différents types de capteurs (Accéléromètre, Ultrason, capteurs de couleurs…)

Analyse des protocoles de communication des capteurs (I2C, SPI…)

Traitement du signal et incidence de la fréquence d’échantillonnage sur la précision de la mesure

Projet: Développement d’une centrale d’acquisition Arduino

• Points forts: Solution économique pour l’apprentissage des technologies de capteurs et moteurs

• Références: PR00+PR30+PR31+PR32+PR51: Ermaboard Capteurs & Moteurs – PR09: Analyseur

logique USB

ErmaBoard RFID / Bletooth / Zigbee - Pack d’étude des protocoles de

communication RFID, Bluetooth et ZigBee


Microcontrôleurs Atmel/Arduino (Microchip PIC18 sur demande)

Communication (RFID, Bluetooth et Zigbee)


Etude et comparaison des principes de communication Bluetooth, Zigbee et RFID

Etude des circuits électroniques et des protocoles de communication

Récupération et analyse des signaux, décodage des trames et exploitations associés aux

protocoles

Mise en applications de communications Bluetooth, Zigbee et de détection RFID

• Points forts: Solution économique pour l’apprentissage des protocoles RFID, Bluetooth et Zigbee

• Références: PR00+PR13+PR14+PR16: Ermaboard WiFi & GSM

ErmaBoard WiFi & GSM - Pack d’étude des protocoles de communication WiFi & GSM


Microcontrôleurs (Atmel/Arduino ou Microchip PIC18)

Communication (WiFi et GSM)


Etude du fonctionnement des protocoles de communications GSM et Wi-FI

Application à l’envoi d’un SMS

Etude des circuits électroniques et du code source pour l’utilisation des cartes GSM et Wi-Fi

Création d’un Hotspot Wi-Fi avec le logiciel Connectify

Configuration du module Wi-Fi pour un encryptage WPA2

• Points forts: Solution économique pour l’apprentissage des protocoles WiFi et GSM

• Références: PR00+PR11+PR15: Ermaboard WiFi & GSM

ErmaBoard Ethernet - Pack d’étude du protocole de communication Ethernet



Communication (Ethernet)


Etude des composants et de l’architecture d’un réseau Ethernet

Organisation et protocoles de communication (Analyse de trames)

Sécurisation d’un réseau

• Points forts: Solution économique pour l’apprentissage du protocole Ethernet

• Références: PR00+PR10: Ermaboard Ethernet

ErmaBoard GPS - Pack d’étude de la géolocalisation GPS



Géolocalisation GPS


Etude des principes du GPS (Méthodes de triangulation, Navigation, Précision…)

Etude des circuits électroniques et du capteur GPS

Récupération et analyse des signaux de réception GPS, décodage des trames et exploitation

Analyse de l’incidence du nombre de signaux satellites sur la précision

• Points forts: Solution économique pour l’apprentissage du GPS

• Références: PR00+PR20: Ermaboard GPS

14

• Enjeux du projetConcevoir une maquette à l’échelle ¼ de Robot Pompier afin d’étudier les problématiques de

conception liées à la mécanique, la puissance électrique et la commande électronique

Pouvoir faire travailler jusqu’à 14 élèves en binôme sur le projet

Fourniture d’une grande diversité de pièces pour autoriser différentes solutions constructives

• Contenu du produit « Projet Robot Pompier ErmaBoard » (Réf. PJ01)6 kits « fonction-projet » permettant le développement des fonctions du Robot Pompier

dans le cadre de mini-projets menés par plusieurs élèves ou groupes d’élèves

1 kit Robot Pompier permettant de concevoir et assembler la version finale du robot

Planning du projet, Activités pédagogiques (TP et Projets), Plans mécaniques, Schémas

électroniques et Programmes des micro-contrôleurs, microprocesseur ARM9 et PC

• Kits « fonction-projet » ré-approvisionnables pour ajuster les quantités au

nombre d’élèves concernés par le projetPJ011: Kit fonction-projet « Faire déplacer le robot »

PJ012: Kit fonction-projet « Se diriger suivant une ligne »

PJ013: Kit fonction-projet « Détecter les obstacles »

PJ014: Kit fonction-projet « Localiser le foyer de l’incendie »

PJ015: Kit fonction-projet « Communiquer »

PJ016: Kit fonction-projet « Alerter et éteindre le feu »

Projet Robot Pompier ErmaBoard – Kit de projet multi-disciplinaire de conception d’une maquette de Robot Pompier


Kit fonction-projet: Mini-châssis

et cartes électroniques

Exemple de Robot

Pompier en taille 1

Projet Doigt humanoïde ErmaBoard – Kit de projet multi-disciplinaire de conception d’un prototype de doigt humanoïde


• Enjeux du projetConcevoir un doigt motorisé (Sur la base d’un doigt prototypé en ABS) reproduisant fidèlement un doigt

humain actionné par des tendons (fils) et capable de taper un numéro de téléphone sur un clavier

Espaces de conception mécanique: Mise en mouvement du doigt selon les 3 libertés en mobilisant les

actionneurs, adaptateurs et transmetteurs mis à disposition dans la mallette, Prototypage 3D d’éléments

originaux (Supports, Adaptateurs…)

Espaces de conception électronique: Définition de la chaine d’information en utilisant les éléments

fournis dans la mallette, prototypage électronique et programmation

• Solutions techniques abordéesCommande électronique (Microcontrôleurs…)

Capteurs (Position…)

Robotique/Mécatronique (Servo-moteurs, Transmissions mécaniques…)

Interface Homme Machine (LCD, Clavier…)

• RéférencesDR10 : Kit projet Doigt humanoïde ErmaBoard, incluant les composants pour projets électroniques

DR11 : Pack Composants pour projets mécaniques

PR11: Kit de communication WiFi pour projets électroniques

Solution de partie opérative pour le projet à dominante mécanique (STI2D ITEC). La chaîne

d’information est prototypée dans le cadre du projet à dominante électronique sur la zone en bleue

ErmaBoard inside

ErmaBoard inside

Support de projets

Support de projets

Robot

Pompier en fin

de projet

• Solutions techniques abordéesCommande électronique (Microcontrôleurs,

ARM9…)

Alimentations (Batterie)

Communications (RF 868MHz, WiFi, Serveur Web)

Capteurs (Proximité, Ultrasonore, Température…)

Robotique/Mécatronique (Relais, Servo-moteurs,

Châssis robot mobile…)

Multimedia (Caméra…)

15

• Kit d’étude des procédés de transformation de la matière par coulée de pièces prototypées en résine et/ou en alliage métallique Accessoires de sécurité (Gants, Gants chaleur, Lunettes de protection…)

Accessoires de dosage et de mélange (Balances de précision, Pipettes, Bols, Spatules…)

Accessoires de chauffage (Réchaud, Casserole…)

Accessoires de coulée (Enceinte de coulée modulaire, Agitateur vibrant…)

Matériaux de moulage et coulée (Silicone 2kg, Résine PU 2kg, Catalyseur, Colorants 300g, Poudre

d’aluminium 1kg, Talc 750g, Métal bas point de fusion 1kg)

Clé USB et jeu de modèles prototypés pour réalisation d’une clé USB comme premier projet

Procédé de prototypage rapide à moindre coût

• Activités pédagogiques Réaliser les moules en silicone selon différentes techniques illustrées (Construction du moule, du plan

de joint, des châssis, du dispositif de coulée et d’évents, Coulée du silicone sur plateau vibrant)

Mouler des pièces en polyuréthane bi-composants dans le moule silicone

Mouler des pièces en alliage métallique bas point de fusion dans le moule silicone

• Procédé de prototypage rapide à moindre coût

• Participation des élèves à la fabrication des pièces Préparation du moule silicone

Coulée siliconeClés USB réalisées par moulage à partir de

modèles prototypés

Kit de moulage manuel – Prototypage de pièces plastiques ou métalliques par coulée en moule silicone


Manette de jeux Wiimote

• Objet de l’environnement direct de l’élève Environnement économique et concurrentiel du produit facile à aborder

• Concentré de technologies intégrant Localisation par capteurs optiques infrarouges

Accéléromètre à technologie MEMS pour améliorer la reconnaissance

des mouvements

Communication Bluetooth entre la Wiimote et la console Wii

Système de vibrations avec moteur à variation de fréquence

Haut parleur pour la génération d’effets sonores

• Contenu de la mallette Une manette Wiimote entière et une en pièces détachées

Un Nunchuk Nintendo et une Sensor Bar à pile

Un stylet infarouge pour le projet « Conception d’un tableau blanc interactif »

Kits de composants pour le projet « Conception et réalisation d’une Sensor Bar

USB et son support sur PC »

Une clé USB Bluetooth pour acquisition de données et test des réalisations de projets

Tournevis Triwing pour montage et démontage des éléments

• Références WI10: Mallette didactique “Manette de jeux Wiimote”

WI11/WI12: Kits de réapprovisionnement de composants pour le projet « Conception et

réalisation d’une Sensor Bar USB et son support sur PC » (A souder/Pré-soudés)

Sensor Blocks composant

la Sensor Bar USB

• Activités pédagogiques en CIT Histoire des consoles

Innovation de rupture: Matrice TRIZ

Caractéristiques techniques de la Wii & Carte

heuristique

Etude de marché des consoles de jeux

Etude des matériaux et procédés: Matériau de la

coque de la Wiimote

Etudes de brevets

• Projets pédagogiques en CIT Création d’un nouvel accessoire pour la Wiimote

Eco-conception du couvercle de la Wiimote par

modification de la matière (Avec Sustainability

de Solidworks 2010

Conception d’un nouvelle coque par

morphodesign (Avec Scanner 3D)

• Activités pédagogiques en SI Analyse fonctionnelle

Etude de l’accéléromètre de la Wiimote

Etude de la localisation par capteurs

optiques infrarouges

Etude de l’ergonomie

• Projets pédagogiques en SI Conception d’un tableau blanc intéractif à

partir de la Wiimote

Conception et réalisation d’une Sensor

Bar USB et son support sur PC

Amélioration du pilotage de la Wiimote par

intégration d’un joystick (Utilisation du

Nunchuk)

Design & Ecoconception du couvercle

3D sur Solidworks


Support de projets

Support de projets

16

• Objet de l’environnement direct de l’élève Environnement économique et concurrentiel du produit facile à aborder

• Matière, information et énergie dans un support compact Types des matériaux utilisés pour les capsules, les échanges thermiques, les joints d’étanchéité du circuit d’eau…

Circuit hydraulique (Réservoir, Pompe, Débitmètre, Réchauffeur en ligne, Manomètre, Limiteur de débit) compact et « propre »

Circuit électronique avec microcontrôleur

Richesse de la mécanique (Sous-ensemble de perçage des capsules)

Acquisition de mesures de débit, température et du signal de d’alimentation du réchauffeur (Avec Centrale d’acquisition USB

« AQ10 » et exécutable Labview)

• Développements pédagogiques très riches sur les activités orientées « ITEC » Cinématique et liaisons

Efforts de perçage de la capsule

Caractéristiques de la pompe et relation débit/pression

Echange thermique (Simulation sur Flow Simulation de Solidworks)

Pièces moulées et injectées

Etude des matériaux plastiques…

• Références NS10: Cafetière à capsules didactique avec mesures

NS11: Option Cafetière à capsules « commerciale »

NS12: Maquette d’étude de conductivité thermique et émissivité des matériaux

NS13: Mallette éco-conception de cafetière à capsules

AQ10: Centrale d’acquisition USB

AQ11: Sonde différentielle de tension pour centrale d’acquisition USB

• Activités pédagogiques en CIT Histoire des cafetières et de Nespresso

Etude et évolution du design et des matériaux

Innovation de rupture: Matrice TRIZ

Etude de marché des cafetières à capsules et à doses individuelles

Eco-conception sur la capsule, processus de recyclage

Etudes de brevets

• Idées de projets pédagogiques en CIT Conception d’une alimentation en eau de la cafetière depuis le réseau d’eau de ville

Conception d’une desserte de capsules

• Activités pédagogiques en SI Analyse fonctionnelle

Etude du circuit d’eau (Réservoir, Pompe, Débitmètre, Corps de chauffe instantanée,

Sonde de température, Soupape de sécurité, Etanchéité)

Etude du sous-ensemble de prise en charge et perçage mécanique de la capsule

(Solutions constructives et Cinématique)

Etude du levier mécanique (Force à exercer, Matériau…)

Mesures et étude des consommations d’énergie en fonctionnement et en veille

• Idées de projets pédagogiques en SI Prise en charge électrique de la capsule

Réalisation d’une alimentation en eau de la cafetière depuis le réseau d’eau de ville

Sous-ensemble de perçage de la capsule

Cafetière à capsules Nespresso®


• Activités pédagogiques en STI2D Analyse fonctionnelle, Etude de l’architecture mécanique, hydraulique et électronique

Etude du circuit d’eau (Réservoir, Pompe, Débitmètre, Corps de chauffe instantanée, Sonde de température,

Soupape de sécurité, Etanchéité)

Etude du sous-ensemble de prise en charge et perçage mécanique de la capsule (Solutions constructives et

Cinématique)

Etude du levier mécanique (Force à exercer, Matériau…)

Mesures et étude des consommations d’énergie en fonctionnement et en veille

Etude du moulage, moulage en coquille avec inserts et positionneurs du corps de chauffe

Etude de la pompe et Elaboration du diagramme débit/pression de la pompe

Etude de la liaison mécanique de la pompe avec le support, conséquences sur le bruit de la machine

Etude cinématique complète de la prise en charge et de l’évacuation de la capsule

Etude de l’utilisation des matières plastiques

Etude de l’injection d’une pièce

Etude du transfert thermique au sein du corps de chauffe

(Modélisation Solidworks Flowsimulation)

Etude de l’architecture de la carte électronique

• Idées de projets pédagogiques en STI2D Prototypage d’une pièce moulée de la cafetière

Prototypage d’une carte électronique avec microcontrôleur et afficheur LCD pour la commande de la

cafetière

Schéma cinématique du sous-

ensemble de prise en charge et

perçage de capsulesModèles 3D de la pompe, du

sous-ensemble de perçage et

du corps de chauffe

Maquette d’étude de la

conductivité thermique et de

l’émissivité des matériaux

Centrale

d’acquisition USB

AQ10

17

• Banc de tests et mesures pour l’analyse des performances du e-Solex, sans pédalage nécessaire Mesures de tension batterie, courant batterie, tension et courant moteur, vitesse moteur, puissances mécanique et électrique,

consigne de la poignée d’accélération…

Acquisition des données sur centrale d’acquisition USB

• Points forts Thème des véhicules électriques abordé à partir d’un objet « historique »

Fourniture de sous-ensembles mécaniques (Avec modélisations

Solidworks) et électroniques pour les activités et projets

Répétabilité des mesures pour analyse

• Références SX10-SX11: e-Solex avec banc de tests et mesures, home trainer vidéo,

sous-ensembles mécaniques et kits de pièces pour projets

SX12: Batterie supplémentaire pour E-Solex

SX13: Home trainer Elite avec modèle 3D Solidworks

SX14: Modèle Matlab/SysML du e-Solex


AQ11: Sonde de tension différentielle pour AQ10

AQ13: Sonde de courant continu pour AQ10

Courbes de performance du moteur

Données Constructeur

E-Solex

Coffret déporté de Pilotage

/ Mesurage

Unité de freinage

électromagnétique

• Activités pédagogiques pour les secondes SI/CIT SI: Etude de la batterie: différentes technologies, courbe de charge, étude du capteur, comparatif technico-économique

(4 séances)

SI: Etudier le système d'éclairage du e-Solex et proposer une amélioration (LEDs) de ses performances (4 séances)

SI: Etude du système de l’étrier de frein: Repérage des pièces, étude des matériaux, assemblage volumique (4 séances)

CIT: Du Solex de 1946 au e-Solex du troisième millénaire: Retracer les grandes étapes qui ont marqué l'évolution du Solex

depuis sa conception initiale jusqu'à l'apparition du e-Solex (3 séances)

CIT: Analyse critique et amélioration de la fourche (Rayon de braquage): Etudier les limites de fonctionnement de la fourche,

proposer des modifications, réaliser les pièces modifiées (prototypage rapide) (4 séances)

CIT: Etude et comparatif des systèmes de freinage: Etudier le frein à disque du e-Solex et proposer un comparatif des

technologies antérieures et améliorations à apporter (4 séances)

• Activités pédagogiques en STI2D Description fonctionnelle du e-Solex (Chaîne d’informations, Chaîne d’énergie, Association Fonctions/Constituants,

Représentation SysML)

Etude du système d’affichage de la vitesse du e-Solex

Validation des performances du e-Solex, Détermination de la puissance à la roue

Validation des performances du e-Solex, Détermination de l’autonomie du e-Solex, Etude du cycle

de charge et de décharge de la batterie (Durabilité, Impact sur l’environnement…)

Etude du système de commande du moteur, Accélérateur à effet Hall

Etude du dispositif de freinage du e-Solex

Etude de matériaux et impacts associés, Conception des caches latéraux

(Etude du procédé de fabrication et impact énergétique)

Principe de fonctionnement du Home Trainer

• Projets pédagogiques en STI2D Modification du système d’éclairage (Intégration de LEDs)

Amélioration du rayon de braquage : conception d’une nouvelle solution

Amélioration du système de freinage : conception d’une nouvelle solution

Cartérisation des éléments mobiles

Cyclomoteur électrique e-Solex


Ecrans d’acquisition Labview Projet

Modification du

système

d’éclairage

Centrale d’acquisition USB AQ10

Sonde de tension AQ11

Sonde de courant continu AQ13

Modèle 3D de

l’étrier de frein

Home Trainer Elite avec 3D

Solidworks (SX13)

18

• Etude des régulations de niveau, débit et pression dans les réservoirs et réseaux d’eau

potable Configuration de base: Régulation de niveau du château d’eau (TOR ou PID)

Avec option DI11: Régulations combinées de niveau du réservoir (ou château d’eau) et de pression/débit dans

le réseau de distribution

Activités pédagogiques types: Architecture des systèmes de stockage et distribution d’eau potable, Régulations

simples (TOR ou PID) et complexes, Economies d’énergie

• Principaux composants de la partie opérative (Configuration de base DI10) Réservoir d’eau représentant une réserve d’eau naturelle (Lac, bassin, Nappe phréatique)

Cuve de stockage représentant un château d’eau ou réservoir de stockage d'eau potable

Transmetteur de niveau analogique (Ultrasons) pour mesure du niveau d'eau dans la cuve

Pompe à débit variable (Moteur brushless) assurant le remplissage de la cuve

Un Transmetteur de débit analogique (Effet Vortex)

Vanne ¼ de tour manuelle permettant de régler le débit d'eau gravitaire en sortie de la cuve

Electrovanne de perturbation de débit

• Option DI11 « Régulation complexe et distribution forcée (Débit/Pression) d’eau potable » Un robinet pointeau de perturbation (Simulation borne incendie du réseau de distribution)

Deux pompes à débit variable (Moteur asynchrone piloté par variateur de fréquence) assurant la distribution

d’eau "forcée" depuis la cuve et permettant de faire varier la plage débit-pression

Un Transmetteur de débit analogique (Effet Vortex)

Un Transmetteur de pression analogique (Piezo-résistif)

• Commande et mesures assurées depuis un exécutable Labview

Régulation de distribution d’eau potable – Etude des réseaux de distribution d’eau et régulations de niveau, débit et pression


Sonde de tension

AQ11

Sonde de courant

continu AQ13

• Références DI10: Système de Régulation de niveau et distribution d’eau potable

DI11: Option Régulation complexe et distribution forcée (Débit/Pression) d’eau

potable

DI15: Coffret d’acquisition et commande avec cartes d’entrées/sorties NI6009

AQ11: Sonde différentielle de tension (1 voie) pour centrale d'acquisition USB

AQ13: Pince de courant (AC+DC Alternatif+Continu) pour centrale d’acquisition USB

• Activités pédagogiques Analyse fonctionnelle: systèmes de stockage et distribution d’eau potable

Etude des différents principes de mesures (Lois physiques, capteur,

transmetteur,...)

Etude des pompes à débit variable et des vannes

Identification d’un système stable en BO, en BF (Description des différentes

méthodes)

Régulation de niveau simple (Etude des algorithmes P, PI, PD, PID), réponse à un

changement de consigne, réponse à une perturbation

Régulation de niveau intégrateur

Etude d’un système instable en BO, en BF(Description des différentes méthodes)

Etude des économies d’énergie dans la gestion d’un réseau d’eau potable

Projet: Evolution du contrôle du système suivant un nouveau cahier des charges

Synoptique du système sur Labview

DI15: Coffret d’acquisition

et commande avec cartes

d’entrées/sorties NI6009

• Matière, information et énergie dans un support compact Solutions mécaniques du gond motorisé (Transmissions mécaniques, Matériaux, Etanchéité, Scellement)

Alimentation électrique, Moteur CC, Ventouse électromagnétique, Relation couple/intensité

Solutions de communications (Filaire, Radio 868MHz, Bus domotique KNX)

Solutions de contrôle commande (Bouton poussoir, Horloge, GTC, Détecteur de luminosité)

• Modularité et évolutivité du produit Nombreux projets réalisables et ouverture à la commande domotique avec coffret KNX ErmaDomo et supervision

• Références: GD11: Volet battant avec gond motorisé, ventouse électromagnétique et commandes filaires et RF – GD12:

Coffret KNX ErmaDomo (Commande domotisée avec coffret KNX et supervision) – GD10: Mallette mécanique Gond

motorisé, Système coulissant et ventouse électromagnétique – AQ10: Centrale d’acquisition USB – AQ11: Sonde

différentielle de tension pour centrale d’acquisition USB – AQ13: Pince de courant AC+DC pour centrale d’acquisition USB

19

Gond motorisé en situation

Gond

motorisé

Centrale

d’acquisition USB

AQ10


Sonde de courant continu AQ13

Volet battant motorisé – Etude d’un gond motorisé et ses commandes filaire, radio ou domotique KNX


• Activités orientées « Information & Numérique » Étude de l’alimentation. Structure, performances.

Étude de la télécommande en 868 MHz (hors modulation). Performances, distances d’action, sécurité des

transmissions, codage, CEM.

Étude du module de commande moteur, étude des ponts en H.

Étude du protocole KNX, mesure de trames. Configuration avec le logiciel ETS4 (avec coffret en option).

• Activités orientées « Energie & Environnement » Bilan énergétique global, consommations sur un cycle.

Mesures de performances sur l’électroaimant. Effort de collage, effort de décollage. Appel de courant.

Pollution du réseau. CEM.

Type de commande du moteur.

• Activités orientées « Architecture & Construction » Impact thermique sur le bâtiment de l’utilisation de volets battants.

Mesures de bruits, acoustique.

Etude des solutions d’étanchéité et de scellement

• Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » Simulation de fonctionnement sur modèle numérique 3D

Étude de la chaine complète et de son irréversibilité.

Fonction d’étanchéité. Intégration dans le milieu (Scellement).

Matériaux, procédés d’obtention des pièces (moulage alu et plastiques, tournage, fraisage).

Chaine d’énergie, dentures, couples.

• Projets « Information & Numérique »: Ajout d’une fonctionnalité (Zigbee), prototypage.

« Energie & Environnement »: Évolution du contrôle commande (Horloge, Détecteur

de luminosité), intégration dans un système de bus KNX, configuration, élaboration de

scénarios. Amélioration du fonctionnement de la ventouse électromagnétique

« Innovation Technologique & Eco-conception »: Conception et prototypage de pièces

mécaniques (ex: Boîtier de la ventouse électromagnétique »)

• Activités et projets pour les SI/CIT Créativité, brevet, antériorité. Inventaire des produits de fonction similaire.

Utilisation des modèles numériques 3D. Simulation de fonctionnement,

prédétermination des caractéristiques.

Analyse globale du système (Mécanique, Commande RF…), mesures de caractérisation

externes (tension, courant, temps de fermeture).

Coffret KNX

ErmaDomo (GD12)

Trame KNX

Modèles 3D

Solidworks

Mallette mécanique (GD10) avecGond motorisé,

ventouse électromagnétique et système coulissant

Support de projets

ErmaBoard inside

20

• Outil idéal pour les projets dans le domaine de la domotique (KNX) Avec les produits ERM: « Volet battant motorisé », « PAC Air/Eau & Ventilo-convecteur »

Avec les Coffrets Projets KNX ErmaDomo (Actionneurs 24Vcc et connectique rapide assurant une facilité de câblage et une sécurité totale

lors des activités)

Pour tout autre projet en domotique KNX (Eclairage…), ce coffret est une solution de commande clé-en-main câblée et sécurisée qui

constituera la base du projet

• Contenu du coffret de commande KNX ErmaDomo (Réf. GD12) Interface de programmation USB/KNX

Module KNX de quatre sorties TOR

Horloge KNX

Interrupteur KNX quatre touches

Interrupteur 2 touches avec module de 2 entrées KNX encastrable

Capteur combiné température et luminosité

Passerelle KNX/USB vers le logiciel de supervision Domovea (Hager)

Logiciel de configuration KNX ETS4 Light

Logiciel de supervision KNX Domovea de Hager

• Coffrets Projets KNX ErmaDomo KX00: Coffret Alimentation et départs 24Vcc

KX01: Coffret Module KNX 4 sorties TOR

KX02: Coffret Module KNX 4 entrées TOR

KX03: Coffret Interrupteur KNX 4 touches

KX04: Coffret Capteur KNX de CO2, humidité et température

KX10: Coffret Module KNX de variation de lumière classique avec spot

halogène et prise 230Vcc

KX11: Coffret Module KNX de variation de

lumière Dali avec spot halogène et prise 230Vcc

KX12: Boîtier Luminaire fluocompact 24Vcc

KX13: Boîtier Luminaire LED 24Vcc

KX20: Boîtier Electrovanne d’arrosage 24Vcc

KX21: Boîtier Ventilation 24Vcc

• Connectique rapide pour raccordement de la puissance et du bus KNX

• Activités pédagogiques Définir des scénarios de commande

Concevoir les schémas à mettre en oeuvre en fonction du scénario souhaité

Raccorder la puissance (24Vdc pour une sécurité totale) et le bus KNX entre les

coffrets/boîtiers

Adresser et paramétrer les composants KNX, programmer la supervision.

Lire des trames sur bus KNX

Mesurer des grandeurs électriques

Développer une supervision de système domotique

• Didacticiels d’utilisation des logiciels de programmation (ETS4 Light)

et de supervision (Domovea)

Ecran de supervision: Liste des appareils

Coffret KNX ErmaDomo – Coffret de commande domotique KNX et supervision


Coffret KNX ErmaDomo

(Réf. GD12)

Support de projets

Coffret KX01

Coffret KX20

21

• Les points forts du produit Mise en situation réelle (Hôtel) et découverte des principales fonctions électriques du tertiaire (Eclairage, Accès, Chauffage, Ventilation,

Incendie, Intrusion…)

Riches scénarii d’études disponibles : de la commande simple ON/OFF à la commande plus complexe (variation intensité lumineuse,

inclinaison des lamelles, commande groupée,...).

Etude du bus domotique interopérable multimarques pour le bâtiment (KNX) et des gains associés sur la régulation et le contrôle des

bâtiments

Mesure des puissances et consommations électriques (Sur supervision ou avec appareils portables)

Evolutivité et ouverture du produit pour les activités de projets, notamment avec les périphériques ErmaDomo et EnOcean

• Activités pédagogiques Mise en œuvre, adressage et paramétrage de composants KNX avec le logiciel ETS4

Etude du bus KNX (Lecture de trames…)

Mesure des consommations d’énergie des actionneurs du bâtiment (Eclairage, Chauffage, Ventilation)

Découverte de différents types d’éclairage (Fluo, LED, Halogène, Iodure) et contrôle d’éclairage (Variateur lumière, Détecteurs présence et

luminosité)

Estimation des économies d’énergie, d’installation et de maintenance par rapport à une installation traditionnelle

Etude des solutions constructives du store motorisé

Projets sur l’évolution de l’installation: Extension de l’hôtel, Evolution de la supervision…

• Références sur le produit de base KN20: KNX Eco-énergie (Avec logiciel ETS4 et supervision Domovea)

KN21: Option Tablette tactile avec applications de supervision

• Coffrets Projets KNX ErmaDomo KX00: Coffret Alimentation et départs 24Vcc

KX01: Coffret Module KNX 4 sorties TOR

KX02: Coffret Module KNX 4 entrées TOR

KX03: Coffret Interrupteur KNX 4 touches

KX04: Coffret Capteur KNX de CO2, humidité et température

KX10: Coffret Module KNX de variation de lumière classique avec spot

halogène et prise 230Vcc

KX11: Coffret Module KNX de variation de lumière Dali avec spot halogène et

prise 230Vcc

KX12: Boîtier Luminaire fluocompact 24Vcc

KX13: Boîtier Luminaire LED 24Vcc

KX20: Boîtier Electrovanne d’arrosage 24Vcc

KX21: Boîtier Ventilation 24Vcc

KX22: Caméra IP de vidéosurveillance

Ecran de supervision

Face armoire de commande

Face Hall

Face Chambre

Ecran de mesures de consommations

3D Solidworks du store motorisé

Trame KNX

KNX Eco-énergie – Etude d’une gestion optimisée d’énergie d’un hôtel via le protocole KNX


Support de projets

Coffret KX01Coffret KX20

Coffret KX03

22

Domotique sans fil sans pile EnOcean – Etude et mise en œuvre des solutions domotiques sans fil et sans pile EnOcean


• Les points forts du produitProduit permettant de développer des activités d’étude, de conception et de mise en œuvre

Découverte d’une technologie domotique en plein essor, adaptée à la fois pour le résidentiel et le tertiaire

Complémentarité de la solution EnOcean avec KNX (EnOcean = Technologie des derniers mètres)

Fonctionnement possible avec les produits ERM « KNX Eco-Energie » et « Coffret KNX ErmaDomo » pour des scénarios domotiques avancés

• Activités pédagogiquesMise en œuvre, adressage et paramétrage de composants KNX avec le logiciel ETS4

Etude mécatronique des solutions EnOcean (Mécanique, Electronique, Communication)

Mise en œuvre d’installations domotiques EnOcean (Configuration et paramétrage, Supervision…)

Paramétrage de box domotique

Mesure de consommations électriques et analyse des économies réalisées avec la domotique EnOcean

Prototypage mécatronique de capteurs ou contrôleurs EnOcean

Prototypage d’une box domotique et de l’application de supervision et paramétrage associée

Intégration de composants EnOcean dans une installation KNX (Grâce à la passerelle KNX/EnOcean)

• RéférencesEN00: Kit de démarrage EnOcean

EN01: Kit de développement EnOcean

EN02: Kit thermique EnOcean

EN03: Kit de prototypage de box domotique EnOcean et supervision

EN10: Kit Eclairage EnOcean (Capteurs et Contrôleurs)

EN11: Kit Gestion des ouvrants (Capteurs et Contrôleurs)

EN12: Kit Gestion thermique (Capteurs et contrôleurs)

EN15: Boîtier de contrôleurs EnOcean (Comptage, Eclairage, Prises)

EN16: Coffret passerelle KNX/EnOcean

EN17: Box domotique EnOcean / WiFi / Ethernet

• Solutions techniques abordéesCommunication sans fil ultra-basse consommation

Microgénérateurs piezo-électrique, thermoélectrique et solaire

Micro-stockage d’électricité

Sécurité bâtiment (Détection incendie)

Thermique (Chauffage, Thermostat, Ventilation)

Contrôle d’éclairage (Variateur lumière, Détecteur présence et luminosité…)

Contrôle accès et ouvrants (Contact de fenêtre, Poignée de fenêtre EnOcean,

Lecteur de carte/badge)

Box domotique et supervision

Microgénérateur

Magnéto-résistif

Microgénérateur

Solaire

Microgénérateur

thermoélectrique

Kit de démarrage EnOcean Box domotique & Supervision

Exemples de composants inclus dans les kits et boîtiers: Contact de fenêtre (Solaire),

Lecteur de badge (Magnéto-résistif), Interrupteur volet roulant (Magnéto-résistif),

Passerelle KNX/EnOcean, Actionneur/Récepteur EnOcean

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• Large palette de technologies pour le Transversal, EE, AC, ITEC et SIN Bus de communication (DMX)

Eclairages (Halogène, LED) et contrôle d’éclairage (Gradation, Changement de couleur, Changement de focalisation)

Effets de lumières (Lyre motorisée)

Sonorisation d’une scène (Micro HF, Amplificateur, Enceintes…)

Levage et translation d’objets (Moteurs AC et CC, Asservissement PID)

Interfaces de contrôle de scène (Console DMX, Contrôleur USB/DMX et logiciel de programmation de scène 3D)

Structures de portage (Treillis aluminium)

• Activités pédagogiques Mise en œuvre, adressage et paramétrage sur le bus DMX

Mesures sur le fonctionnement et étude des dispositifs d'acquisition de l'information (Tensions, Intensités, Puissances, Trames de

communication, Flux lumineux, Acoustique, Positions, Vitesses…)

Etude de l’asservissement PID sur les palans et le système de déplacement horizontal (Possibilité de modifier les paramètres et réaliser des

mesures sur les mouvements)

Comparaison de technologies de moteurs AC et DC (Puissance/Couple, Type de contrôle, Consommations…)

Etude des mécanismes motorisés (Lyre, Palan, Store et Rideau) sur 3D Solidworks (Cinématique, Capacités dynamiques…)

Etude mécanique des structures tubulaires triangulées de spectacle (Sections, Flèches…)

Comparaison des technologies d’éclairage (Consommation, Flux lumineux, Type de contrôle)

Programmation d'un scénario d'éclairage - comportement temporel

Etude de solutions technologiques de modulation d'énergie (Gradateur de lumière, Variateur de vitesse de moteurs…)

Projet: Conception, simulation et programmation d'un scénario complet en regard d'un cahier des charges

Projet: Conception et intégration d'un élément mobile supportant un éclairage ou une caméra (Avec kit projet PJ02)

Projet: Synchronisation et programmation des deux mouvements linéaires (palans) afin d'obtenir une trajectoire complexe

Projet: Dimensionnement du dispositif d'alimentation et de protection de l'ensemble de la scène

• Points forts du produit Offre modulaire (Plus de 15 références) autour d’une application courante et ludique couvrant

de nombreux domaines techniques

Etudes mécaniques et énergétiques, notamment grâce aux systèmes de déplacement

Idéal pour les projets, notamment en EE (Eclairage, Comparaison de performance de moteurs…)

Contrôleur DMX/USB et logiciel de création (Dans DM10+AQ14)

Techniques du spectacle – Etude des systèmes d’éclairage, sons, effets et déplacements dans le monde du spectacle


• Références dans la configuration de base DM10+AQ14: Contrôleurs de scènes (Console DMX et Contrôleur

USB/DMX et logiciel de programmation de scène 3D), coffret de

puissance avec prises 2P+T et coffret de mesures des signaux de

commande et puissance

DM16: Bloc puissance/gradateur DMX 4 canaux, livré avec

projecteur PAR56 halogène

LE11: Projecteur PAR56 à LED changeur de couleur à pilotage DMX

LE12: Projecteur PAR56 halogène avec lentille de Fresnel

LE10: Lyre motorisée DMX

LF11: Système DMX de levage 10kg (Moteur CC)

CX11: Portique (3m) en treillis aluminium d’accrochage des

projecteurs et actionneurs

• Références complémentaires pour projets DM12: Splitter DMX

DM18: Liaison sans fil W-DMX

LF10: Système DMX de déplacement horizontal

d’élément de décor (Moteur CC)

LF12: Système DMX de levage 20kg (Moteur AC)

LE13: Pied à crémaillère avec barre pour projecteurs

AU10: Système de son HF et sonorisation

CX10: Structure cubique (2x2x2m) en treillis aluminium

d’accrochage des projecteurs et actionneurs

PJ02: Kit projet mécatronique «Elément mobile Pan/Tilt

communicant en DMX pour éclairage LED ou caméra »

(Avec solution de prototypage électronique ErmaBoard)

• Références de mesures et analyses de signaux DM13: Testeur et analyseur DMX

DM15: Testeur de câbles Audio, Eclairage, Réseau

AQ10: Centrale d’acquisition USB (Compatible Labview)

AQ11: Sonde différentielle de tension pour centrale

d’acquisition USB

AQ13: Pince de courant AC+DC alternatif + continu pour

centrale d’acquisition USB

AQ20: Centrale de mesures électriques monophasées

avec datalogger Web

SO11: Valise de mesures acoustiques et logiciel de

traitement acoustique Sonium RTA-PAP

CH//CA811: Luxmètre

Coffret de mesures des signaux de commande et puissance

(Dans DM10+AQ14)

Exemple d’implantation sur structure treillis aluminium

cubique (CX10))

Système de levage avec moteur CC

(Dans LF11)

Kit projet mécatronique «Elément mobile Pan/Tilt communicant en DMX pour éclairage LED ou caméra » (PJ02)

Modèle Solidworks de lyre motorisée DMX (LE10)

Support de projetsErmaBoard

inside

24

• Système complètement modulaire et évolutif 4 types de modules PV (Monocristallin, Polycristallin, Amorphe, Couche mince « pliable »)

OR01: Module Monocristallin 30Wc OR02: Module Polycristallin 30Wc

OR03: Module Amorphe 14Wc OR04: Module Couche Mince Pliable 12W

1 type de batterie (Etanche AGM)

OR20: Coffret Batteries étanche 13Ah 12V

3 types de régulateurs (PWM, MPPT, Communication Ethernet et sonde d’ensoleillement)

OR10: Coffret Régulateur standard 12/24V 10A/10A OR11: Coffret Régulateur MPPT 12/24V 20A/10A

OR12: Coffret Régulateur 12/24V 35A, avec communication Ethernet et sonde d’ensoleillement

2 types d’onduleurs 12V-230V (Quasi-sinus et Sinus)

OR30: Coffret Onduleur sinus 12V/230V 175W OR31: Coffret Onduleur quasi-sinus 12V/230V 150W

1 type de chargeur de batterie 230V-12V

OR40: Coffret Chargeur de batterie

Progiciel de calcul et simulation dynamique en solaire photovoltaïque avec études de cas fournies (Réf. PL13)

Solarimètre portatif (Réf. SAM20)

• Points forts du produit Etude de la transformation, du stockage et de la distribution de l’énergie

Raccordement rapide entre sous-ensembles avec connectique prévue pour éviter toute fausse manipulation

Protections électriques faites dans les règles de l’art (Disjoncteurs CC, Terre…)

Nombreux points de mesures de tension (Fiches double puits) et courant (Boucles de courant)

Modules photovoltaïques (4 types)

Coffret régulateur PWMCoffret batterie AGM

Coffret onduleur quasi-

sinus

Modulosolaire – Système modulaire d’étude du solaire photovoltaïque pour site isolé


• Activités pédagogiques et projets pour les SI/CIT CIT: Histoire et évolution des modules photovoltaïques et des batteries

CIT: Caractéristiques techniques de la chaîne d’énergie

CIT: Processus de recyclage des batteries et des modules photovoltaïques

CIT: Etudes de brevets

SI: Analyse fonctionnelle

SI: Bilan énergétique par mesures de tensions, intensités et puissances sur la chaîne d’énergie

SI: Etude du rendement des modules photovoltaïques

SI: Etude de l’impact de l’inclinaison et de la température sur la production

Projet: Conception d’un support sur mât de module photovoltaïque sur mât

Projet: Dimensionnement d’un système photovoltaïque pour de l’éclairage extérieur

Projet: Choix des composants à partir d’un cahier des charges pour un projet d’éclairage extérieur

• Activités pédagogiques pour les STI2D Analyse fonctionnelle

Etude des matériaux des modules photovoltaïques: 4 technologies…

Etude et mesures autour de la régulation MPPT (Point de puissance maximal)

Etude des onduleurs et de leurs performances

Etude des batteries (Matériaux, Capacités, Tensions, Méthodes de charge)

Etude des solutions de trackers solaires et du gain de production associé

Projet: Conception d’une protection contre la foudre du système photovoltaïque

Projet: Dimensionnement d’un système photovoltaïque pour un habitat isolé

Projet: Choix des composants à partir d’un cahier des charges pour un habitat isolé

Progiciel de calcul et simulation dynamique en solaire photovoltaïque (Réf. PL13)

Solarimètre portatif

(Réf. SAM20)Etude des onduleurs

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• Découverte des technologies de piles à combustiblesPile à combustible 50W, 10.2 à 15.3V, de type PEMFC

Electronique de gestion avec thermocouple

Réservoir d’hydrogène et solution de charge

Convertisseurs DC/DC et modules d’hybridation

• Activités et projets pédagogiquesEtude du stockage d’hydrogène et de la production d'énergie

Etude de la fluidique et des transferts thermiques

Etude de l’électronique de puissance, du traitement du signal et des capteurs

Projet: Conception et mise en œuvre d’un système d’alimentation d’énergie par pile à combustible utilisée seule, combinée à

un stockage d'énergie tampon (Batterie stationnaire) ou à une autre source d'énergie (Photovoltaïques, Eolienne...)

• Points fortsExécutable de mesures sous Labview fourni (Avec option AQ10)

Compatibilité avec « Modulosolaire » (Système modulaire d’étude du solaire photovoltaïque pour site isolé) et la Plate-forme de

prototypage électronique ErmaBoard

Guide de mise en œuvre en projet et dossier ressources sur les aspects théoriques des piles à combustible

• RéférencesPI10: Pile à combustible OCS 50W 12V avec électronique de gestion, réservoir d’hydrogène (Hydrures) et accessoires

PI11: Convertisseur DC/DC à sortie 12V

PI12: Convertisseur DC/DC à sortie 9V

PI13: Chargeur de batterie 12V

AQ10: Centrale USB d’acquisition de données

• Nombreuses mesures sur la chaine de puissanceTensions et intensités sur la chaîne de puissance

Vitesse de rotation

Couple de rotation de l’éolienne

• Etude des solutions constructives de l’éolienne

• Etude de la chaîne de puissance et des rendements

• Etude de l'effet de la modification de la courbe de charge de l'onduleur sur la production

d’énergie par l’éolienne

Pile à combustible OCS – Etude et projets sur la pile à combustible et l’électronique associée


Banc de caractérisation d’éolienne – Etude du fonctionnement d’une éolienne 3kW raccordée au réseau


26

• Etudes et projets autour de la production d’énergie solaire photovoltaïque et éolienne

• Puissances et capacités plus importantes, automate de gestion paramétrable et communicant 2 modules photovoltaïques de 80Wc – Eolienne de 400Wc – Batterie 12V 75Ah

• Système plus proche des réalités du terrain, installation possible en conditions réelles

• Etude d’une centrale de production d’électricité verte instrumentée installée au sein de l’école Centrale photovoltaïque instrumentée (A partir de 1kWc) avec réinjection au réseau de l’établissement

Eolienne instrumentée (<12m - 0.9 à 3kW) avec réinjection au réseau de l’établissement

• Déjà plus de 60 centrales installées par ERM Automatismes

• Chauffe-eau solaire instrumenté et communicant, installé en conditions réelles sur le bâtiment Exhaustivité des mesures (Débits et énergies des circuits solaires et sanitaires, Ensoleillement - Températures des

panneaux, échangeur, ballon, mitigeur… - Pressions circulateur solaire)

Accès en temps réel et importation des données par USB et/ou Ethernet (Serveur Web embarqué)

• Possibilité de mettre en ligne les mesures pour d’autres établissements grâce au serveur Web

• Version « Basic » simplifiée sur châssis à roulettes pour les petits budgets

Kit photovoltaïque & éolien – Etudes et projets autour de la production d’énergie solaire photovoltaïque et éolienne


Solerm & Eolerm Connecté Réseau – Champ photovoltaïque ou éolienne en connexion réseau instrumenté


Solerm Thermique CESI – Chauffe-eau solaire individuel instrumenté communicant


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• Solution simple et conviviale d’étude de l’acoustique, comprenant Maquette d’expérimentations acoustiques

Valise de mesures acoustiques avec logiciel de traitement des mesures acoustiques

Sonothèque

• La maquette d’essais permet de découvrir de manière ludique l’acoustique. Elle est composée de Une source sonore comportant un amplificateur et un haut-parleur

Un caisson acoustique d’essais et les accessoires d’essais

Une alimentation électrique 220V

• 11 Expériences disponibles avec la Valise Sonium 1 et 2: Visualisation de la pression acoustique

3: Mesure du niveau sonore d’une ou de plusieurs sources identiques

4: Mesure du niveau de pression sonore dans deux sections différentes et

calcul de la puissance acoustique

5: Mesure du niveau de pression sonore d’une source pour différentes sections

6: Directivité du bruit

7: Caractérisation de l’atténuation d’un silencieux

8: Décroissance sonore

9: Test d’isolation d’une porte

10: Test d’isolation d’une cloison

11: Réaliser la cartographie acoustique d’un atelier

• Références SO10: Maquette d'expérimentations acoustiques Sonium MAS1, Valise de mesures acoustiques (Microphone, Pistonphone,

Convertisseur, Câble USB, Pied de mesure) et logiciels Sonium RTA-PAP (1 licence) et TR (1 licence)

SO11: Valise de mesures acoustiques (Microphone, Pistonphone, Convertisseur, Câble USB,

Pied de mesure) et logiciels Sonium RTA-PAP (1 licence) et TR (1 licence)

SO13: Licences logicielles Sonium RTA-PAP (4 postes)

SO14: Licences logicielles TR (4 postes)

Maquette d’essais acoustiques

Matériel de mesures

• Les logiciels Sonium RTA-PAP et TR permettent les activités suivantes Mesure sur maquette

Test d’isolement de matériaux

Acoustique environnementale (Mesures des ambiances sonores de la ville, Prise en compte des

normes européennes, Carte de bruit d’une zone urbaine)

Caractérisation des matériels et des process industriels (Niveaux sonores des machines et postes

de travail, Législation en vigueur)

Mesure du temps de réverbération

• Le logiciel a les fonctionnalités suivante Evolution temporelle du Laq

Analyse spectrale, spectre en 1/3 d’octaves et analyse fine

Psychoacoustique comparatif par rapport aux courbes de Fletcher et Munson

Représentation de la décroissance

Calcul du TR20 et du TR30

Calcul de l’indice de courbure « C »

Exploitation des données en temps réel

Edition de graphes, enregistrements audio, exportation de données…

• Une sonothèque de visualisations acoustiques du rayonnement acoustique avec

tests réalisés en chambre anéchoique est livrée.

Vue du logiciel Sonium

RTA-PAP

Vue du logiciel Sonium RTA-PAP

Maquette et matériel d’expérimentation et mesures acoustiques


Logiciel Sonium TR: Mesure du temps de

réverbération

28

• Points forts Caisson de VMC de dernière génération (Echangeur 92% de rendement, Moteurs CC basse consommation,

Bypass de surventilation nocturne, Commande RF…)

Possibilité de créer des perturbations: température extérieure variable, pertes de charges des réseaux de gaines

Acquisition de données sur centrale d’acquisition USB et Labview (Exécutables fournis) ou appareils portables

Mise en œuvre rapide et facile grâce au châssis intégrant l’ensemble du réseau aéraulique raccordé et câblé

Richesse du support en mesures thermiques, aérauliques, électriques, électroniques et acoustiques

• Références VM20: VMC Double Flux & Règlementation thermique

VM21: Option Instrumentation portable pour acquisition et enregistrement des données de fonctionnement thermiques et aérauliques

VM23: Option Mallette Organes mécaniques de la VMC Double Flux

VM24: Option Générateur d’air chaud ou froid pour utilisation sans prise d’air extérieure

AQ10: Centrale d'acquisition USB


AQ12: Pince de courant (AC Alternatif) pour centrale d’acquisition USB

Ecran de mesures Labview

VMC Double Flux & Réglementation thermique – Etude d’une ventilation mécanique double flux pour les bâtiments basse

consommation


• Activités orientées « Information & Numérique » Etude de l’architecture électronique de commande et de la communication RF

• Activités orientées « Architecture & Construction » Analyse et simulation des contraintes de performance liées aux règlementations thermiques

Etude du rôle de la ventilation mécanique sur la qualité de l’air intérieur et des

précautions à prendre (Filtration, Matériaux des gaines…)

Mesures et étude des performances acoustiques et des pièges à sons

Calcul de pertes de charge aérauliques et étude de l’équilibrage d’un réseau aéraulique

• Activités orientées « Energie & Environnement » Comparaison des solutions de ventilation mécanique (VMC Hygro, VMC Double Flux…)

Etude des solutions électromécaniques de ventilateurs mises en oeuvre pour atteindre les basses consommations

souhaitées (ex: Moteurs courant continu…)

Etude des courbes de performance des ventilateurs (Débit, Intensité, Vitesse de rotation, Pression statique, Consommation)

Etude des échangeurs thermiques (A plaques, Rotatifs, Enthalpiques…)

Etude de la régulation (ex: Mode Bypass pour surventilation nocturne, Mode Cuisine, Mode Absence…)

et de la stratégie d’économie d’énergie (Moteurs, Echangeur, Régulation)

Etude de la commande des ventilateurs (Signaux de commande, Régulation…)

• Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » Etude de la stratégie d’éco-conception, directive européenne d’éco-design des ventilateurs

Etude du choix des matériaux pour les réseaux de gaines (Facilité de pose, Santé, Etanchéité).

Etude des solutions constructives des organes mécaniques modélisés surSolidworks

• Projets Conception et dimensionnement de systèmes de ventilation pour les études de cas proposées

(Utilisation possible d’un logiciel de simulation thermique)

Conception de la commande d’un système de ventilation double flux sur puits canadien

Automatisation du fonctionnement du mode absence (Détecteur de présence, Horloge…)

Températures

• Gaine de prise d’air neuf

• Gaine de soufflage d’air neuf

• Gaine de reprise d’air vicié

• Gaine de rejet d’air vicié

Hygrométrie

• Gaine de prise d’air neuf

• Gaine de soufflage d’air neuf

Vitesse / Débit d’air

• Gaines de prise et soufflage d’air neuf

• Gaines de reprise et rejet d’air vicié

• 3 bouches de reprise

• 3 bouches de soufflage

Pression différentielle

• Amont/Aval du ventilateur de reprise

• Amont/Aval du ventilateur de soufflage

• Amont/Aval du ventilateur des filtres

• Amont/Aval du ventilateur de l’échangeur

• Amont/aval du registre à iris sur reprise sanitaire

• Amont/aval du registre à iris sur reprise cuisine

• Amont/aval du registre à iris sur le soufflage

Tension, Intensité et Puissance 230V

• Ventilateur de reprise et soufflage avec moteur CC

Signal 0..10V de commande PWM

• Ventilateurs de reprise et soufflage avec moteur CC

Tachymètrie (Vitesse de rotation)

• Ventilateurs de reprise et soufflage avec moteur CC

Points de mesures

Centrale d’acquisition

USB AQ10


Sonde de courant alternatif AQ13

Soufflage

air neuf

Prise air

neufRejet air

vicié

Caisson de VMC avec

échangeur 92% de rendement

Reprise

air vicié

Générateur d’air chaud ou

froid pour utilisation sans

prise d’air extérieure

• Etude d’une solution haute performance de climatisation: système multi-disciplinaire Réduire les consommations électriques, Réduire les niveaux sonores, filtrer au mieux l’air ambiant et augmenter les plages d’utilisation

• Richesse du support en mesures thermiques, électriques, électroniques et acoustiques Températures frigorifiques et aérauliques, Débits aérauliques, Pressions frigorifiques, Hygrométrie

Tension, Intensité et puissance du compresseur frigorifique et du ventilateur

• Acquisition de données sur centrale d’acquisition USB et Labview (Exécutables fournis), appareils portables

• Références MO20: Climatiseur Monosplit Réversible Inverter

(Avec sondes de température et hygrométrie)

MO21: Centrale d'acquisition, avec datalogging et

communication Ethernet

AQ10: Centrale d'acquisition USB


AQ12: Pince de courant (AC Alternatif) pour centrale d’acquisition USB

MO21: Centrale

d’acquisition et télé-suivi

Ethernet

• Activités orientées « Energie & Environnement » Analyse fonctionnelle du climatiseur

Mesure et analyse des paramètres de fonctionnement thermiques, électriques et acoustiques

Etude des systèmes thermodynamiques (Mesures de données, Tracé du diagramme enthalpique…)

Etude de la variation de vitesse sur le compresseur (Inverter)

Etude des fonctions de régulation

Bilan énergétique: Calcul du rendement du Climatiseur

• Activités orientées « Architecture & Construction » Simulation de performance d’un climatiseur réversible dans un bâtiment, notion de COP saisonnier

• Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » Etude des solutions constructives de l’unité intérieure (Ventilateur…) et extérieure (Compresseur, Vanne d’inversion de cycle) (3D

Solidworks fournis)

Etude des matériaux liée aux fluides frigorigènes et au filtre de l’unité intérieure

• Activités orientées « Information & Numérique » Etude de la surveillance d’installation par serveur Web embarqué (Avec option MO21)

Climatiseur Monosplit Réversible Inverter - Système d’étude d’un climatiseur réversible monosplit DC Inverter au R410



USB AQ10



Ecran de mesures

Labview

Vue 3D Solidworks du compresseurVue Solidworks de la vanne 4

voies d’inversion de cycle 29

30

• Points forts Etude d’une solution haute performance de chauffage / rafraîchissement de taille réelle (Technologie Inverter, Détendeur

électronique, Echangeur breveté, Circulateur à débit variable sur l’eau, Moteur brushless de ventilation, Ventilo-convecteur éco-conçu,

Régulation radio et/ou KNX)

Richesse du support en mesures thermiques (Températures frigorifiques et aérauliques (12 sondes), Hygrométrie, Pression

frigorifique), aérauliques, électriques (Tensions, Intensités et puissances), électroniques (Commandes PWM…) et acoustiques

Acquisition de données sur centrale d’acquisition USB et Labview (Exécutables fournis), appareils portables ou serveur Web de

télégestion

• Références PC40: PAC Air/Eau Inverter & Ventilo-convecteur

PC42: Manomètres HP/BP et analyseur de consommation électrique

GD12: Coffret KNX ErmaDomo (Pour commande domotique et supervision)

MO21: Centrale d’acquisition et télé suivi Ethernet


AQ11: Sonde différentielle de tension pour centrale d’acquisition USB

AQ12: Pince de courant (Alternatif) pour centrale d’acquisition USB

Températures sur circuit frigorifique

• Entrée/Sortie compresseur

• Entrée/Sortie condenseur

• Entrée/Sortie évaporateur

• Entrée/Sortie détendeur

• Entrée/Sortie d’air sur le groupe extérieur

Températures sur circuit hydraulique

• Départ d’eau

• Retour d’eau

Températures sur circuit aéraulique

• Entrée d’air / Température ambiante

• Sortie d’air

Pressions

• Pressions HP et BP du circuit frigorifique

• Pression du circuit hydraulique

Débits

• Débit d’eau du circuit PAC/Ventiloconvecteur

• Débit d’air du ventilo-convecteur (Extrapolé à partir de la

commande du moteur

Tension, Intensité et Puissance 230V

• Alimentation du groupe extérieur

• Alimentation du circulateur du module intérieur

• Alimentation du ventilo-convecteur

Signaux de commande (0..10V, PWM)

• Circulateur du module intérieur (PWM)

• Moteur brushless du ventilo-convecteur (Permet de

déduire le débit d’air du ventilo-convecteur)

• Vanne 3 voies du ventilo-convecteur (Permet de déduire

le débit d’eau dans la batterie du ventilo-convecteur)

• Commande KNX (Trames)

Points de mesures de Température

Autres points de mesures

Commande domotique avec

coffret KNX et supervision

(Option GD12)

PAC Air/Eau Inverter & Ventilo-convecteur – Etude d’une PAC Air/Eau réversible Inverter alimentant un ventilo-convecteur haute-

performance



USB AQ10



Ecrans de mesures Labview

• Activités orientées « Energie & Environnement » Analyse fonctionnelle d’une Pompe à Chaleur Air/Eau

Etude de l’utilisation de la vitesse variable pour optimiser les consommations

énergétiques (Sur compresseur, Sur circulateur d’eau, Sur ventilo-convecteur)

Etude de la stratégie d’économie d’énergie associée aux moteurs, aux échangeurs et

à la régulation

Etude de la régulation de la PAC (Loi d’eau, Calcul des consignes…)

Etude du circuit frigorifique, diagramme enthalpique

Etude et simulation de performance de l’échangeur inox/cuivre « multitube-in-tube »

breveté

Calcul du coefficient de performance de la PAC

Etude du pilotage KNX et paramétrage du régulateur du ventilo-convecteur

Etude de la régulation du ventilo-convecteur

• Activités orientées « Architecture & Construction » Analyse et simulation des performances d’un bâtiment équipé d’une PAC Air/Eau

Comparaison avec d’autres générateurs de chaleur

Mesures et étude des performances acoustiques

• Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » Etude de la stratégie d’éco-conception du ventilo-convecteur

Etude de l’échangeur inox/cuivre « multitube-in-tube » breveté (Morceau d’échangeur

fourni)

Etude du débitmètre à effet Vortex (3D Solidworks fourni)

• Activités orientées « Information & Numérique » Etude de l’architecture électronique de commande et

de la communication RF de la PAC

Etude de la commande du ventilo-convecteur (Filaire, KNX)

Echangeur breveté inox/cuivre

« multitube-in-tube »

Débitmètre à effet Vortex

31

• Véritable logiciel de Bureau d’Etudes avec cas d’études pour faciliter l’utilisation au niveau Lycée Calcul de déperditions thermiques et consommations énergétiques d’un bâtiment

Vérification de la conformité du bâtiment aux réglementations thermiques (RT2005)

Comparaison de l’impact des différents paramètres (Isolation, Ventilation, Système de chauffage, Rafraîchissement...) sur les performances du bâtiment

Simulation thermique dynamique d’un bâtiment pour observer les comportements d’un bâtiment dans le temps (ex: Inertie, Températures d’été…)

Optimisation d’une construction

• 5 scénarios pédagogiques fournis (De nombreux autres à développer…) Isolation intérieure ou extérieure ? Performances, avantages et inconvénients

VMC simple flux autoréglable, hygro-réglable B ou VMC double flux ? Performances, avantages et inconvénients

Solutions de double vitrage pour les ouvrants. Avantages, Performances, Comparaisons

Intérêt du label THPE par rapport à la RT 2005. Performances, Comparaisons

Production, Distribution et Emission de chauffage. Solutions, Performances et Comparaisons

• Fourniture de bases de données de matériaux, ressources documentaires, lexiques, corrigés…

Saisie des parois

(ex: Plancher bas)

Rapport énergétique avec

étiquettes Energie

• Véritable logiciel de Bureau d’Etudes avec cas d’études pour faciliter l’utilisation au niveau Lycée Dimensionnement et calcul de rentabilité de systèmes solaires themiques (Eau chaude sanitaire et chauffage), photovoltaïques

(Connecté réseau) et pompes à chaleur

Simulation du système en accéléré avec visualisation des valeurs

Etude de l’impact de variations de paramètres

Etablissement du bilan énergétique avec pertes.

• 3 scénarios pédagogiques fournis (De nombreux autres à développer…) Simulation d’un générateur photovoltaïque connecté au réseau et impact de défauts de conception

Simulation d’un chauffe-eau solaire et impact de défauts de conception (Débit, Calorifuge, Régulation)

Simulation d’une PAC Air/Eau et impact de défauts de conception (Température consigne, Tampon…)

Simulation de chauffe-eau

solaire

Graphes d’évolution de paramètres

Progiciel de Simulation Thermique de bâtiments


Progiciel de Simulation Dynamique en solaire thermique, photovoltaïque et pompes à chaleur


Support de projets

32

• Toiture industrielle située à Carpentras, Vaucluse, France Mise à disposition de la totalité de l’étude (Schémas, Notes de calculs…) et du dossier technique “industriel” réalisé par ERM

Automatismes

Fourniture du “roman-photo” de l’installation (1088 modules PV, 12 onduleurs…)

Accès Internet (Abonnement annuel) aux données de production et capteurs, aux

courbes d’analyse de production…

• Activités pédagogiques Suivi des valeurs de production (Tensions, Intensités, Puissance, Production...) et des valeurs météo (Ensoleillement,

Température, Vent) en temps réel

Relevé des courbes historiques, calcul de rendements

Etude de l’impact de l’ensoleillement et de la température

Etude des dimensionnements électriques (Protections électriques, Types de câbles, Terre, Parafoudre) et mécaniques (Structure

d’étanchéité, Consolidation de charpente)

Etude des problématiques de sécurité d’intervention (Electricité, Travail en hauteur, Amiante)

Courbes de

production

Reconstitution de la courbe de

rendement des onduleurs

• Véritable logiciel de Bureau d’Etudes avec cas d’études pour faciliter l’utilisation au niveau Lycée Dimensionnement et calcul de performance et rentabilité de systèmes solaires photovoltaïques en connexion réseau et site isolé

Simulation de l’impact des ombres

Etude de l’impact de variations de paramètres

Etude de l’architecture des centrales photovoltaïques

• 4 scénarios pédagogiques fournis (De nombreux autres à développer…) Simulation d’un générateur photovoltaïque 3kW connecté au réseau et des défauts de conception

Simulation d’un générateur photovoltaïque 240kW connecté au réseau et des défauts de conception

Simulation d’une alimentation photovoltaïque autonome d’éclairage extérieur et des défauts de conception

Simulation d’une alimentation photovoltaïque autonome d’habitat isolé et des défauts de conception

Bilan de consommation et production « Site

isolé »

Configuration du système « Connecté

réseau»

Progiciel de Calcul et Simulation Dynamique en solaire photovoltaïque avec études de cas


Progiciel d’Etude et Supervision de centrale photovoltaïque 240kWc (2000m²)

2nde SI/CIT Bac S-SI Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGEBac S-ISN Bac STI2D Trans.

33

• Etude des performances thermiques d’un bâtiment sous l’angle de l’infiltrométrie Le test d’infiltrométrie est obligatoire avec la RT2012

La Blower Door permet de faire une mesure de débit de fuite dans une pièce ou un bâtiment et de repérer les défauts d’étanchéité

Une analyse de l’adéquation avec la réglementation thermique peut ensuite être réalisée

• Expérience sur espace réel La Blower Door peut être mise en œuvre sur une porte de laboratoire ou une salle de cours

• 4 activités pédagogiques développées en association avec un Centre d’Expertise en Infiltrométrie TP1: Calcul des données caractéristiques du bâtiment (SHON, SHAB, Volume, AtBat) - Interpréter un plan architectural, réaliser un bilan

thermique simplifié, calculer l’Atbat, calculer la surface et le volume d’un bâtiment

TP2: Calcul des valeurs cibles avant réalisation du test - Calculer le coefficient de fuite d’air CL, le débit de fuite sous 50Pa (Q50), le débit de

fuite sous 4Pa(Q4), le taux de renouvellement d’air sous 50Pa (n50), la perméabilité sous 4Pa (Q4Pa-surf) et la surface équivalente de fuite sous

4Pa (AL4Pa)

TP3: Test simple point (Vérification des valeurs cibles avec un seul point de mesures)

TP4: Test normalisé avec 10 points de mesures

• Références BW10: Blower door avec accessoires et logiciels

BW11: Générateur de fumée pour Blower Door

Blower Door repliée et sur porte

Appareil de mesure de pression

digitale

Courbe de mesure d’infiltrométrie

Blower door (Porte soufflante) – Infiltrométrie des bâtiments


• Support d’étude du transfert thermique et des propriétés thermiques et émissives des matériaux (Réf. NS12) Visualisation de la conductivité thermique et du transfert de température sur des barreaux de matériaux différents

Visualisation des phénomènes d’émissivité thermique sur des barreaux de traitement de surface différents

Idéal pour mettre en œuvre une caméra thermique

• A utiliser avec la gamme de caméras thermiques Flir proposée par ERM Famille de modèles Flir destinés à l’industrie

Famille de modèles Flir plutôt destinées au bâtiment (Angle de vision plus large)

Famille de modèles Flir d’utilisation mixte (Industrie + Bâtiment)

• Egalement possible d’utiliser un Thermomètre 4 voies avec enregistreur (Réf: OA10) Thermomètre 4 voies thermocouples avec afficheur, enregistreur et port USB pour transfert des mesures

4 sondes thermocouples à œillet

Logiciel de traitement de mesures

Maquette d’étude de la conductivité thermique et de l’émissivité des matériaux

& Caméras thermiques


Thermomètre 4 voies

avec enregistreurCaméra Flir i5Caméra Flir E30bx

Evolution des températures en point haut

des barreaux pour 4 matériaux différents

34

• Grande modularité et facilité de montage du système constructif Nombreux éléments de construction: poteaux, poutres, contre-ventements, planchers, murs, amortisseurs…

Montage des éléments par clipsage, sans aucun outil

• Générateur de vibrations sur un axe reproduisant fidèlement les vibrations sismiques Fréquence réelle réglable sur la plage de fréquence des séismes (de 0.1Hz à 30Hz)

Amplitude réglable jusqu’à 15mm (Amplitude maximale dépendante de la fréquence)

• Commande et mesures sur interface PC Labview Signal de vibrations (Tous types de formes d’ondes) injecté au générateur par un interface PC Labview

Accélérations, Vitesses et déplacements mesurées par 4 accéléromètres sur interface Labview

Comparaison du signal sismique et de la réaction du bâtiment

• Etude de la sensibilité des bâtiments aux séismes en fonction de Forme du bâti (Hauteur…)

Appuis du bâtiment (Directs ou amortis par cylinblocks)

Type et position des renforts (Croix de Saint André, Contreventements…)

Répartition des masses

Liaisons hyper/iso statiques

Masse et inertie

• Références SQ10: Maquette sismique et boîtier de mesures 4 accéléromètres MEMS

SQ11: Caméra USB haute fréquence avec logiciel de mesures d’accélérations par analyse d’imagesExemple de maquette de bâtiment

soumise à vibrations sismiques

Maquette sismique – Etude expérimentale du comportement des bâtiments sous contrainte sismique


Bâtiment avec masse

suspendue à un plancher

Système de montage

modulaire et sans outil

Commande et mesures d’accéléromètres

sur interface Labview

Analyse d’images sur

interface Labview

35

• Appareil d’essais mécaniques de matériaux avec acquisition de données Traction, compression et dureté Brinell en version de base

Flexion, cisaillement, emboutissage et ressorts en option

Force d’essai allant jusqu’à 5kN ou 20kN et course de mesure de 200mm

Test possible de nombreux matériaux (Métaux inclus) et objets

• Facilité d’utilisation Pupitre simple d’emploi pour un fonctionnement semi-automatique

Machine robuste avec ses deux colonnes et son déplacement motorisé

Pédagogie sur des éprouvettes standardisées et objets courants

• Acquisition de données précise et adaptée à la formation Affichage digital de la force, du déplacement et de la vitesse de déplacement

25 mesures par seconde, en force-déplacement ou force-temps

Résolution de 0.01mm pour la mesure de déplacement

Résolution de 20N pour le dynamomètre 20kN livré en standard et de 0.5N pour le dynamomètre

500N en option

• 2 utilisations possibles Comme système indépendant avec les TP fournis d’étude d’objets courants avec modèles 3D

En support d’étude d’autres systèmes pédagogiques (Etude d’un choix de matériaux, d’une

construction de pièce)

• Références EM00/EM05: Machine de caractérisation de matériaux 20kN/5kN incluant: bâti bi-colonne

motorisé, dispositif d’acquisition de force (20kN/5kN) et déplacement avec logiciel PC, accessoires

pour essais de compression (20kN/5kN – Plateaux 60mm), essais de traction (5kN) et essais de

dureté type Brinell (Bille 5mm - 2.5 à 7.5kN), échantillons de matériaux pour tests de traction,

compression et dureté (Boucles de sacs à dos, Film étirable 2 épaisseurs, Cartons, Dragonnes…)

EM01: Capteur de force 500N à relier au dispositif d’acquisition, pour essais sur matériaux fragiles

EM10: Outillage de test de flexion 3 points, jusqu’à 20kN, dimensions entre appuis réglable de 4 à

150mm

EP10/EP11: 4 éprouvettes d’essai de flexion en métaux épais/fin

EM20: Outillage de test de traction, jusqu’à 20kN, ouverture 35mm, pour tous produits, et

éprouvettes plates normalisées

EM23: Outillage de test de traction, jusqu’à 20kN, ouverture 35mm (Hors inserts), pour tous

produits, avec inserts pour éprouvettes normalisées plates et cylindriques

EM24: Outillage de test de traction d’éprouvettes, jusqu’à 20kN, pour test d’éprouvettes

normalisées plates et cylindriques seulement

EP20/EP21: 8/9 éprouvettes plates/cylindriques pour essais de traction

EM30: Outillage de test de cisaillement, jusqu’à 20kN - EP30: 4 éprouvettes d’essais de

cisaillement

EM40: Outillage de test d’emboutissage, diamètre 8mm, jusqu’à 20kN - EP40: 3 éprouvettes

d’essais d’emboutissage

EP00: 4 éprouvettes d’essai de dureté

EM02: Microscope loupe de mesure pour empreinte Brinell

• Activités d’enseignement transversal STI2D Modélisation, étude de la résistance et choix du matériau d’un frein de VTT V-Brake en flexion

Modélisation, étude de la résistance et choix du matériau d’un cintre de VTT V-Brake en flexion

Modélisation, étude de la résistance et choix du matériau d’un clip plastique de bretelle de sac à

dos en traction

Modélisation et étude de la résistance d’une sangle de Wiimote en traction

Etude des sollicitations d’un emballage carton de bouteilles en traction

Etude des sollicitations de cylinblocks en compression

Etude des comportements de matériaux en traction (Zones élastiques, plastiques…), sur

éprouvettes

• Activités et projets d’enseignement de spécialité ITEC Etude des comportements de matériaux en traction (Zones élastiques, plastiques…), identification

de matériaux sur éprouvettes

Modélisation et étude de la résistance d’un collier Rislan en traction

Etude des comportements de matériaux en compression (Zones élastiques, plastiques…), sur

éprouvettes

Etude des comportements de matériaux en flexion (Zones élastiques, plastiques…), sur

éprouvettes

Etude des caractéristiques limites d’un film plastique (ex: banderolage), choix d’un nouveau film

en fonction d’un cahier des charges

Projet: Etude d’une souris informatique « renforcée », recherche et validation du matériau

Projet: Etude des matériaux à utiliser sur un drône, en fonction des contraintes mécaniques à

supporter

Test en traction de clip

plastique et sangle

Test en flexion

Test en

compression de

fibres Carbone

Machine de caractérisation de matériaux – Appareil d’essais mécaniques de matériaux (5kN ou 20kN) avec acquisition de données


Test en emboutissage

Machine 20kN

cartérisée

Support de projets

36

Nouveauté

Banc d’étude des structures – Etude de résistances de matériaux (RDM) et de structures 2D/3D


• Banc d’essais de structures permettant de réaliser un grand nombre d’essais 2D/3D Résistance des matériaux sur structures mécaniques simples (Poutres, Potences, Portiques…)

Simulations et essais sur structures complexes en 2D ou 3D (Ponts, Bâtiments industriels, Ensembles

mécaniques…)

• Points forts Commande des essais et mesures associées (Forces, Déplacements et Contraintes) sur interface PC (Tracé

de courbes…)

Volume important de l’enceinte de test (LxPxH=1500x700x1000mm) permettant des tests sur structures 3D

Possibilité de combiner les efforts exercés par deux vérins

Mesures d’efforts en traction, compression, flexion et mesures de couples de rotation et torsion

Nombre important de pièces et structures mécaniques disponible en standard et en options

Possibilité de réaliser des tests (Mêmes destructifs) sur des structures quelconques, sans risque grâce à

l’enceinte sécurisée (carter et porte de protection)

• Contenu du Banc d’étude des structures (Réf. EW10) Une enceinte de tests sécurisée

Un vérin électrique (2500N) avec codeur incrémental pour mesure de déplacement

Un comparateur numérique pour mesure de déplacement

Trois capteurs d’effort et moment de rotation (Avec dispositif associé)

Des embases de fixation

Des mors de traction de fils

Des appuis simples (Demi-cylindriques), pivots et encastrements

Un palonnier avec plaques de répartition

Une centrale de commande et acquisition numérique (Efforts et déplacements) et le logiciel PC associé

Un jeu d’éléments de tests simples (Poutres, Potence, Portique, Ferme)

• Autres références disponibles EW11: Dispositif de mesure des moments de torsion

EW12: Vérin électrique 2500 N supplémentaire avec capteur de déplacement, capteur d’effort et appui simple

(Demi-cylindrique) amovible pour tests avec combinaison d’efforts

EW13: Capteur de déplacement (Comparateur numérique) supplémentaire pouvant être placé à tout endroit

de la structure testée

EW14: Capteur d’effort supplémentaire avec embase plate et appuis simple (Demi-cylindrique) et pivot

SW10: Maquette portique modulaire instrumenté équipé de 4 jauges de contraintes avec centrale

d’acquisition associée pour la mesure des déformations ponctuelles dans les structures

SW11: Maquette d’étude de structures complexes de ponts (« Pont à treillis » et « Pont en arc »)

SW12: Maquette d’étude d’une structure complexe « Bâtiment industriel métallique 3 travées »

SW13: Maquette d’étude de pédaliers avec pédale et biellette de VTT

SW14: Poutre d’expérience du torseur de cohésion

Interface PC de commande et mesures

• Activités pédagogiquesEtudes statiques de flexion simple sur deux appuis d’une poutre

Etudes statiques de flexion simple d’une poutre encastrée à une extrémité

Etudes statiques de flexion simple 4 points d’une poutre sur 2 appuis

Etudes statiques de traction

Etudes statiques de compression

Etudes statiques de potence (Solide soumis à deux forces et un moment…)

Etudes statiques de portique et ferme (Solide soumis à une force verticale…)

Etude de structure treillis type pont ferroviaire

Etude de structure arche type pont ferroviaire

Etude de structure bâtiment type bâtiment métallique avec toit plat

Etude de structure bâtiment type bâtiment métallique avec toit incliné

Etude de pédaliers de VTT avec pédale

Déformation d’une biellette de VTT soumise à 3 forces concourantes

Dispositif de mesure

des moments de

torsion (Réf. EW11)

Maquette d’étude de structures

complexes de ponts (Réf. SW11)

Maquette d’étude d’une structure

complexe « Bâtiment industriel

métallique 3 travées » (Réf. SW12)

Ex: Test de flexion avec plaque de répartition

Ex: Test des trois

forces concourantes Ex: Test de ferme

Support de projets

• Centrale d’acquisition USB, performante, simple d’utilisation et modulaire Coffret d’acquisition USB avec carte d’acquisition National Instruments:

• 8 entrées analogiques (-/+10V, -/+5V, -/+1V, -/+0.2V )

• 16 bits, 250kéch/s, impédance d’entrée 10GOhms

• 8 entrées/sorties digitales

• Paramétrage logiciel pour les thermocouples

Ensemble d’instruments de conditionnement de signaux à utiliser, si nécessaire, entre les points de mesures et le coffret d’acquisition USB (Sonde

différentielle de tension, Pince de courant)

• Centrale spécialement adaptée pour une utilisation en cours de technologie grâce aux différents outils logiciels utilisables

pour le paramétrage et la réalisation des campagnes de mesures Labview Signal Express, logiciel d’acquisition gratuit (En anglais) de National Instruments

Labview (A noter qu’ERM fournit des exécutables Labview sur tous ses produits où est utilisée la centrale d’acquisition USB)

Logiciel d’acquisition Sysma WinATS (Logiciel en français), logiciel sélectionné par

ERM pour sa convivialité et sa simplicité d’utilisation (Option)

Autres logiciels d’acquisition compatibles avec les cartes d’acquisition National

Instruments (Drivers Labview)


USB AQ10

Ecran d’acquisition sur Sysma Win ATS

Exemple d’exécutable Labview fourni

par ERM avec ses systèmes

didactiques

• Centrale d’acquisition et télé-suivi Ethernet, performante, simple d’utilisation et modulaire Coffret d’acquisition Ethernet avec datalogger et module de communication Ethernet (Schneider Napac):

• 16 entrées analogiques universelles (0/10V, 4/20mA avec shunt externe, PT1000, PT100, CTN…)

• Mémoire embarquée permettant d’enregistrer les mesures sur un temps long

Ensemble d’instruments de conditionnement de signaux à utiliser, si nécessaire, entre les points de mesures et le coffret d’acquisition et télé-suivi Ethernet

(Sonde différentielle de tension, Pince de courant)

• Centrale spécialement adaptée pour une utilisation en cours de technologie grâce au logiciel d’acquisition et télé-suivi

convivial (Datalogging sur serveur Web, Visualisation et Analyse d’historiques, Alertes)

Centrale d’acquisition et télé-suivi

Ethernet MO21

Exemple de courbe de

suivi de mesures

Exemple de synoptique de

fonctionnement

37

Centrale d’acquisition USB – Acquisition de températures, capteurs 0/10V, tensions 0 à 500V, intensités...


Centrale d’acquisition, datalogging et télé-suivi Ethernet


En complément des systèmes didactiques, ERM Automatismes propose une gamme d’outils de mesure industrielle et maintenance pouvant être utilisés

dans le cadre des activités pédagogiques.

Ces outils ont été sélectionnés pour leur adéquation avec les systèmes didactiques ERM, leur performance et leur prix compétitif.

Pour plus de renseignements, le catalogue « Outillage de Mesure Industrielle & Maintenance » est téléchargeable sur :

www.erm-automatismes.com

Génie Energétique

Electricité & Electronique

Thermomètre

Hygromètre

Kimo HDA

Thermomètre

Anémomètre

Kimo VTA

Manomètre

0-1000Pa

Kimo MTA

Thermomètre 4

voies avec

enregistrement

Kimo TM200

Instrumentation portable

pour mesures 4 voies

thermiques et aérauliques

(Pression, Température,

Humidité, Débit d’air)

Kimo DIAMEThermomètre

infrarouge à

visée Laser

Kimo Kiray200

Solarimètre

portatif

Kimo SAM20Luxmètre

Chauvin Arnoux

CA811

Analyseur de

masque solaire

SunEye

Analyseur de performances de

centrale photovoltaïque

Tritec Tri-Ka

Analyseur de réseaux

électriques

Chauvin Arnoux 8332

Analyseur logique USB de protocole

CAN, SPI, I2C, RS232

Photovoltaïque

Sonomètre

Chauvin Arnoux CA832

Instruments de mesures

2nde SI/CIT Bac S-SI Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL PrépasBac S-ISN

280 rue Edouard Daladier 84200 Carpentras - FranceTel: +33 (0) 4 90 60 05 68Fax: +33 (0) 4 90 60 66 26Email: [email protected]

Informations techniques sur nos produits didactiques, Forum & Téléchargement…

Webstore de composants pour les systèmes photovoltaïques et éoliens

www.erm-automatismes.com

Interlocuteurs commerciaux:France: Lycées des régions Nord, Haute-Normandie, Picardie, Paris Ile-de-France, Champagne Ardennes,

Lorraine, Alsace, Bourgogne, Franche-Comté

Hugo Jouhanneau: [email protected], +33 (0)6 76 87 13 32

France: Lycées des régions Basse-Normandie, Bretagne, Pays de la Loire, Centre, Poitou-Charentes,

Limousin, Auvergne, Aquitaine

Lionel Penisson: [email protected], +33 (0)6 72 14 98 55

France: Lycées des régions Rhône Alpes, Midi-Pyrénées, Languedoc-Roussillon, PACA, Corse, Outremer

Laurence Moulac: [email protected], +33 (0)6 88 74 07 39

Documents

France - Lycée technologique et CPGE