samedi 14 avril 2012

vérificateur de continuité

Un vérificateur de continuité peut-être réalisé simplement avec 3 transistors et quelques composants passif comme ici. On peut faire encore plus simple avec seulement 2 transistors. Dans le circuit ci-haut si on supprime le BC547 de gauche et qu'on branche les fils de la sonde entre la résistance de 100k et la base du BC547 qui reste la constante de temps devient 10nF*(100k+Rsonde). Cependant le fonctionnement sera différent. La version 3 transistors indique véritablement la continuité à faible réristance par une tonalité de fréquence fixe. La version à 2 transistors donne une tonalité variable dont la fréquence varie à l'inverse de Rsonde. Tonalité haute à basse résistance et qui décrois lorsque la résistance au bornes des sondes augmente.

Le projet que je décris ici propose les 2 modèles de vérificateur en un seul appareil. J'ai utilisé un PIC10F202-I/OT (boitier SOT23-6) monté sur un schmartboard pour travailler sur la plaquette de prototypage sans soudure. Le vérificateur double mode compacte est conçu pur fonctionnier avec 3 piles boutons LR44.
caractéristiques
  • bouton de sélection de mode:
    1. conitinuité faible résistance, tonalité ~1Khz
    2. conversion résistance/fréquence inversement proportionnel
  • indicateur visuel à DEL
  • mise en mode sommeil faible consommation automatique après 1 minute d'inactivité.
shéma du circuit

On évalue la résistance aux bornes de la sonde en comptant le temps de charge du condensateur C2. La constante de temps étant C2*(R3+Rsonde). Pour évaluer la conductivité à une faible valeur de résistance il fallait que R3 soit suffisamment petit ce qui impliquait de grossir la valeur de C2 pour avoir une constante de temps d'au moins 1 milliseconde. D'après mes expérimentations, avec une alimentation de 5Volt et les valeurs du schéma on obtient un temps de déclenchement de 330 micro-secondes lorsque les connecteurs de la sondes sont en court-circuit. La résistance de 100ohm en série avec le haut-parleur de 8 ohm limite le courant sur la sortie GP0. Il est inutile d'avoir sur cette sortie une résistance plus faible car de toute façon le circuit de protection du PIC limite le courant à 25Ma. Avec cette résistance le niveau sonore est suffisant. Je songe à installer le montage dans un tube de 20mm ou 25mm de diamètre.
code source

lien google docs vers la dernière révision vérificateur-de-continuité.asm

En mode continuité (MODE 1), la constante SHORT détermine le temps de charge maximal pour la détection d'un court-circuit. Malheureusement cette valeur est déterminée par essaie-erreur et chaque fois qu'elle est changée on doit reprogrammé le PIC. Cette valeur dépend de la valeur du condensateur ainsi que du voltage d'alimentation. Il faut donc prévoir l'usure des piles. Lorque le voltage des piles diminuent le temps de charge augmente. Cette valeur est un compromis. Si on met une valeur trop grande on va détecter un court-circuit pour une valeur de résistance non négligeable, par exemple 100 ohm. Si on la met trop basse le circuit ne détectera pas le court-circuit lorsque le voltage de la pile va diminuer. Il m'a donc fallu modifier plusieurs fois la valeur avant d'arriver à un résultat que je considère comme satisfaiant. Avec la valeur que j'ai choisi, à 4,5Volt la résistance aux bornes de la sonde doit-être inférieure à 33 ohm pour signaler un court-circuit en mode 1. Un court-circuit véritable est signalé jusqu'à ce que la tension d'alimentation baisse à 3,85Volt.

En mode 2 il n'y a pas de seuil de détection donc même si le voltage baisse en bas de 3,85volt il y a détection. Je n'ai pas testé en bas de 3,57Volt. Mon alimention ne descent pas plus bas que ça.

Montage

Pour le montage du circuit j'ai opté pour une platine à quadrillage. Comme le montage est simple j'ai décidé d'expérimenter ce type de platine que je n'ai jamais utilisé auparavant. J'ai opté pour la plus petite Lilypad de Sparkfun, soit le modèle DEV-10515. Il n'y a pas de place sur cette platine pour installé un DIP à 8 broches avec les autres composants. J'ai donc décidé d'utiliser un SOT23-6 même si la platine n'est pas faite pour le montage en surface. Pour monter le PIC10F202-I/OT sur la plaquette j'ai commencer par souder des bouts de fils calibre 30 AWG sur les broches du PIC. Travail qui demande une bonne loupe et beaucoup de patience. L'autre extrémité des fils est soudé aux oeillets sur la platine. Le corps du PIC lui-même ne touche pas à la platine, il y est join avec de la colle chaude. Notez que le condensateur C2 est un CMS 0603. Ce format est juste de la bonne dimension pour être soudé entre 2 oeillets adjacents.

Première constatation, travailler avec une platine à quadrillage est beaucoup plus d'ouvrage qu'une platine à oeillets non connectés. Ça demande plus de préparation. J'ai fait une plan du quadrillage dans msPaint en indiquant les conducteurs à couper avec une étoile rouge.

Lorsque j'ai entrepris de couper les conducteurs j'ai d'abord utilisé un couteau mais ça ne travaillait pas bien. J'ai eu l'idée d'essayer avec un foret d'un millimètre que j'ai fait tourné entre mes doigts. Ça fonctionne beaucoup mieux avec cet outil. Après avoir terminé le découpage des conducteurs j'ai vérifié avec un ohmètre que le circuit était conforme au plan.

La plus grande difficulté de ce montage a été de souder des fils aux minuscules pattes du PIC10F202-I/OT. Il faut faire très attention car les minuscules broches MCU sont très fragiles. Une fois le montage complété j'avais hâte de programmer le PIC pour savoir si ça allais fonctionné. J'ai été soulagé de voir que c'était fonctionnel du premier coup. Il ne me restait plus qu'à ajuster la valeur de la constante SHORT pour un fonctionnement optimal.



En conclusion je dirais que ce type de platine demande beaucoup plus de temps de préparation qu'une à oeillets disjoints. Je ne crois pas que je vais réutilisé ce système.

Ne me reste plus qu'à trouver un boitier adéqua pour le montage final.

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