Création d'un logiciel d'acquisition pour un banc moteur

Résumé du document

Le projet sur lequel nous avons travaillé est l'étude d'un banc moteur destinée à illustrer la mécanique des fluides et à expliquer l'acoustique d'une ligne d'échappement.
Notre projet a pour but de réaliser un programme d'acquisition de données, sous LabView, permettant de recevoir les informations provenant des capteurs, puis de les analyser via un ordinateur. Ce logiciel offrira les mêmes fonctions que l'installation actuelle (oscilloscopes), tout en étant plus facile d'utilisation.
Ainsi, nous verrons dans une première partie une description du banc moteur et de ses éléments. Puis, nous exposerons la création de notre programme réalisé à partir du logiciel LabView.

Extraits

[...] Ensuite, nous avons rencontré un problème avec le pilote de la carte d'acquisition du PC, qui n'était pas disponible par défaut dans le logiciel LabView. Nous avons donc cherché le pilote sur Internet, puis sur le site de National Instrument. Ne le trouvant toujours pas, nous avons appelé le service technique de National Instrument, qui nous a enfin donné le lien Internet pour le télécharger. Nous pouvions ainsi acquérir les données des capteurs sur le logiciel. Un autre problème est survenu lorsque nous passions du signal théorique (sinusoïde), au signal réel du moteur sur notre logiciel d'acquisition. [...]

[...] Ensuite, grâce à l'obtention de la fréquence, nous pouvons déduire le régime moteur à l'aide de la formule suivante : f * 60/2 Avec N = régime du moteur (tr/min) f = fréquence L'étape suivante consiste à calculer la fonction de Fourrier (FFT). Nous affichons cette fonction sur un graphe. Finalement, nous calculons la moyenne quadratique, appelée valeur RMS, et nous l'indiquons dans un afficheur numérique L'ensemble du programme est intégré dans une boucle Do Loop while commandée par un timer afin que le programme se relance automatiquement selon un temps défini. [...]

[...] Toutes les valeurs numériques mesurées sont affichées par des indicateurs numériques. L'ensemble du programme est intégré dans une boucle Do Loop while commandée par un timer afin que le programme se relance automatiquement selon un temps défini (toutes les 75 millisecondes). Nous avons choisi ce temps car c'est le temps minimum que l'ordinateur arrive à calculer dessous, l'ordinateur plante, le programme n'est plus stable). [...]

[...] Une explication plus complexe est disponible dans les annexes. Interface Tout d'abord, notre interface indique dans des afficheurs numériques les valeurs de pression en pascal et le niveau sonore en décibel relevés par chaque capteur. Nous avons affiché la vitesse du moteur sur un compte-tour et sur un afficheur numérique. La fréquence de pulsation du moteur ainsi que la valeur RMS du niveau sonore sont indiquées dans un afficheur numérique. Les fluctuations de pression en fonction du temps sont visibles dans un graphique (voir ci-dessous), et nous avons mis en place un autre graphique FFT (transformée de Fourrier) permettant de connaître la fréquence et l'amplitude des différentes harmoniques composant le signal. [...]

[...] La déformation de la membrane sous l'action de la pression est transformée en signal électrique. La bande passante de ce type de capteurs est très grande mais leur sensibilité est faible. Cela nécessite l'utilisation d'un conditionneur de signal permettant de filtrer, d'amplifier, d'annuler ou de modifier son offset résiduel. Ce conditionnement analogique est nécessaire pour exploiter plus efficacement les signaux de pression et ainsi permettre de bénéficier d'une plus grande précision de relevés des différents niveaux sonores, tout au long de la ligne d'échappement. [...]