SONDE DE MESURE DE COURANT

 

 

 

 

 

Année scolaire 2018/2019

Projet encadré par M. COLICCHIO et M. STRAFELLA

 

MERIMECHE Bilal

RAMESH Thanush

 

Sommaire:

• Présentation du projet
• Analyse fonctionnelle

-Diagramme bête à cornes

                     -Mindmap

                     -Diagramme de Gantt prévisionnelle

• Choix des matériaux et composants utilisés
• Conception du circuit

                     -Réalisation du Eeschema et PcbNew

                     -Réalisation du typon

• Réalisation de la boîte
• Phase de test
• Coût du projet
• Conclusion et bilan du projet
• Remerciements

 

 

• Présentation du projet:

Notre projet consiste à réaliser une sonde de mesure de courant avec un capteur de courant LEM. Nous étions encadrés par deux professeurs, M. Colicchio et M. Strafella et notre groupe était composé de :

–MERIMECHE Bilal , réalisation du circuit sur Kicad

–RAMESH Thanush, choix des matériaux et composants

La sonde doit mesurer un courant dans un circuit avec une isolation galvanique, c’est-à-dire sans contact direct avec le circuit électrique. Cette sonde sera équipée d’un capteur LEM qui permettra la mesure du courant électrique.

 

• Analyse fonctionnelle:

 

• Diagramme bête à cornes:

-Mindmap:

-Diagramme de Gantt prévisionnelle:

A partir du Mindmap nous avons réalisé un diagramme de Gantt prévisionnelle qui nous permet de fixer l’avancement de notre projet jusqu’au jour de la soutenance finale.

 

 

• Choix des matériaux et composants utilisés:

Pour choisir les composants nécessaires à la réalisation de la sonde de mesure de courant, nous avons dus nous chercher et vérifier si les composants correspondaient au circuit.

Après avoir fait une liste de composants, nous avons vérifié si les composants étaient disponibles à l’IUT ou si il fallait les commander auprès des professeurs.

Nous avons finis par établir la liste ci-dessous:

 

• Conception du circuit:

-Réalisation du Eeschema et PcbNew:

Eeschema est conçu pour fonctionner avec PcbNew, le logiciel d’édition de circuit imprimés de KiCad. Il permet aussi d’exporter des fichiers Netlistes listant toutes les connexions électriques, pour d’autres logiciels. Cette application permet aussi la vérification des règles électriques ou ERC (Electrical Rules Check), pour le contrôle des connexions manquantes ou incorrectes.

Nous avons utilisé le circuit pour le capteur LEM en ajoutant des connecteurs à 2 bornes qui permettent de connecter des fils au circuits tels que le porte-fusible, la sortie BNC ainsi que le bouton switch.

-Réalisation du typon:

Cette étape consiste à charger les empreintes de la Netlist dans le PCB et d’effectuer le routage entres les composants ; c’est-à-dire, le chemin que va emprunter le courant dans l’alimentation. Les pastilles jaunes correspondent aux emplacements de perçage.

A partir de la schématisation électronique nous avons pu réaliser  le circuit PCBnew.

Ensuite, il faut réaliser le plan de masse qui permet d’avoir une masse commune aux composants. La masse est un potentiel qui vaut 0 V. C’est la dernière étape à la conception de l’alimentation sur logiciel.

 

La première étape consiste à découper une plaque de cuivre simple face, aux dimensions qui correspondent à notre circuit (90 x 150 mm) avec la découpeuse hydraulique. Ensuite il faut décoller le filme apposé sur la plaque.

Ensuite, nous allons déposer le calque sur la plaque découpée (côté cuivre) et la placer sous UV. Cela va permettre de transmettre l’encre noir sur la plaque (pas visible à l’œil nu).

nous allons la plonger dans un liquide révélateur afin de voir le circuit sur la plaque.

 

 

 

 

 

 

On place maintenant la plaque dans la machine à graver. Cette machine comporte un compartiment avec des bains de gravure thermostaté ainsi que du perchlorure de fer suractivé et un compartiment de rinçage. Cette opération dure environ 5 min.

A la sortie de la machine, on sèche la plaque pour la repasser aux UV. Puis, on place la plaque dans de l’étain chimique afin que les pistes et le plan de masse deviennent conducteur.

Il faut ensuite percer la plaque et souder les composants.

 

• Réalisation de la boîte

A partir des dimensions de la plaque nous pouvons désormais créer un support pour notre sonde, nous avons décidé de réaliser une boite à l’IUT Lab.

                 

• Phase de test

Lors de la première phase de test, nous avons branché notre sonde sur un oscilloscope à partir de la sortie BNC, relier en série à un ampèremètre et le tout alimenté en 220V alternatif.

Nous avons également brancher une autre sonde de mesure de courant fonctionnelle pour comparer le résultat sur l’oscilloscope. Notre sonde fonctionne et fournit un rapport de 300mV/A.

Nous avons ensuite ajouter le bouton switch qui permet d’allumer ou d’éteindre la sonde.

• Coût du projet

Le coût du projet à été calculer à partir de chaque composants ou objets utiliser dans la sonde.

Le prix final du projet s’élève à environ 60€, nous avons 40€ de frais pour l’ensemble des composants utilisés dans le circuit et 20€ pour la réalisation de la boite ainsi que la plaque PCB utilisée pour imprimer le circuit.

• Conclusion et bilan du projet

Le projet que nous avons réalisé depuis le 27/05 jusqu’au 20/06 nous a permis d’approfondir nos connaissances dans la mesure de courant dans un circuit, que ce soit une tension alternative ou continue. Nous avons mené à bien notre projet malgré les difficultés rencontrées lors de son avancement et nous avons également appris à trouver des alternatives aux problèmes rencontrées, c’est ainsi que notre sonde s’est révélée opérationnelle.

Le point qu’il reste à approfondir sur la sonde de mesure de courant est:

-l’installation d’une LED qui permettra de montrer lorsque la sonde est allumée.

 

• Remerciements

Nous tenions également à remercier M. COLICCHIO ainsi que M. STRAFELLA pour leurs aides durant toute la durée du projet, ainsi qu’à M. DE SABBATA qui nous a permis de créer un support pour la sonde. Nous remercions également M. ROTH pour nous avoir aider lors des soutenances.