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Projet
Pluridisciplinaire
Encadré
DORO Typhaine CALLEWAERT Kévin
MASSELOT Sébastien
SIMOULIN AudreyT.SSI 2010
PROJET : Création d’une station météorologique virtuelle.
PROBLEMATIQUE : Comment réaliser la détection et l’affichage des différents paramètres météorologiques ?
Utilisation du logiciel Labview.
SommaireA. Rapide présentationB. Capteur de température C. Capteur d’humiditéD. Capteur de pressionE. AnémomètreF. Résultat final
Énoncé du besoin
Énergie
Affichage
Esthétique
Utilisateur Environnement
extérieurCentrale
Météorologiqu
e
FP1
FC1 FC
2
FC3
FP1: Permettre à un utilisateur d’obtenir des paramètres météorologiques.
FC1: Plaire à l’œil.
FC2 : Permettre un affichage digital
FC3 : S’adapter à une source d’énergie
A. Rapide présentation :
Chaîne d’information
ACQUERIR TRAITER COMMUNIQUER
Capteurs
Module USB
PC
Capteurs utilisés :
- Capteur de pression
- Capteur de température
- Capteur d’humidité
- Anémomètre
B. Capteur de température :
4 principaux types de thermomètres électriques : PT100
CTN Thermocouple LM35 utilisé
Points forts:
très faible consommation (environ 60 µA)
linéarité excellente faible coût : de 3 à 8 euros mise en œuvre facile
Branchement :
a : Vsortie
b : Ampli opérationnel
c : Masse
C . Capteur d’humidité :Humidité : Présence d’eau ou de vapeur d’eau dans l’air.
Dans une pièce saine, l'air contient en moyenne 45 à 50% d'humidité.
X 100
Permettre l’acquisition d’un taux d’humidité
• Capteur utilisé : HIH-4000-001
Ses points forts : - Sa tension d’alimentation et de sortie- Sa précision ± 3,5 %- Sa gamme de mesure de 0 à 100 % d’humidité
Contrainte de positionnement :
Température de fonctionnement : -40 à 80°
Pour des soucis de sécurité, on éloignera un maximum le capteur d’humidité du capteur de température
Branchement :
Le capteur HIH-4000-001 que nous avons choisi nous permet de relier directement la sortie au boîtier Labview.
Acquisition :
Courbe de calibrage Face avant Labview
D. Capteur de pression :
Formule générale pour calculer une pression :
D’où P = F*S
Avec : F Force (N)
Appliquée sur une surface S (m2)P Pression (1Nm2 = 1Pa)
Il existe différents types de pression :
Absolue
Différentielle
Hydrostatique
Hydrodynamique
Relative
Dépression
Atmosphérique celle étudiée
La Pression Atmosphérique :
Poids exercé par une colonne d’air sur une surface donnée
Varie selon le lieu et la température
1hPa = 100 Paet 1Bar =105Pa = 103 hPa
Ainsi, au niveau de la mer P = 1013hPa (considérée comme Pnormale)
A Lille 1008hPa < P < 1030hPa
Élément météorologique le plus important :
responsable à 80% du temps qu’il fera !
Si P augmente amélioration du temps = anticyclone (en météorologie)
Si P diminue dégradation du temps = dépression (en météorologie)
Pour notre centrale météo :
Utilisation d’un capteur de pression, mesurant la pression atmosphérique.
Capteur choisi : MPX4100A
Caractéristiques du MPX4100a :
- Branchement : le capteur possède 6 pattes, mais seules 3 utilisées :
Patte 1 reliée au module USB ordiPatte 2 reliée à la masse
Patte 3 reliée à l’alimentation (5V)
- Signal de sortie : tension
- Pour visualiser une pression :
Vout = 5.1*(0.01059*P-0.152)
Soit P = [(Vout/5.1)+0.152]/0.01059
Avec : Vout Tension de sortie en Volt
P Pression atmosphérique en kPa
Pour avoir P en bars
E. Anémomètre :
Pour mesurer la vitesse du vent : utilisation d’un anémomètre
équipé d’un ILS permettant le comptage du nombre de tour de l’anémomètre.
L’ILS Interrupteur à lame souple
composé de deux lamelles en acier flexibles renfermées dans un tube rempli de gaz.
Lorsque les lamelles sont soumises à un champ magnétique, elles s'aimantent et viennent en contact.
Le contact de l’ILS est ouvert.
Les lamelles se comportent comme des
aimants.
Les lamelles entrent en contact grâce au champ
magnétique.
Lorsque le champ magnétique cesse, l'aimantation cesse aussi, et l'élasticité des contacts les écarte, coupant le
courant.
SS
SN
NN
Les pôles Nord attirent les pôles Sud
Branchement :
On a besoin d’une
résistance sinon il y a court-
circuit !
Il ne possède que deux pattes: une pour l’alimenter et une à la masse.
Lorsqu’on connecte l’anémomètre à l’oscilloscope, on obtient :
Chaque période correspond à un tour de l’anémomètre.
Vvent = 2л*f*R
F. Résultat final :
Voir Ici
Interface LABVIEW :