AN-109
AN-109
1
Note d’application
Rev 1.0
TRAITEMENT MATHEMATIQUE DU SENSOFOIL 360°
Par Denis Stremplewski
Méthode de mesure
Généralités.
La résistance Ra est mesurée entre A et le
curseur, soit P. Pour simplifier les calculs,
nous considérerons que la résistance totale
RT=360 Ohms (1° = 1 Ohm).
Puisque RT forme un anneau, Ra est
constituée par la résistance vue (sens trigo)
entre P et A en parallèle avec celle vue
entre A et P (course la plus longue).
On a deux équations :
Le capteur SENSOFOIL est un capteur
constitué d’une piste résistive surmontée
d’une piste conductrice. Un vide d’air est
ménagé entre ces deux pistes, l’ensemble
étant monté en sandwich. Si l’on appuie avec
un objet sur la piste conductrice, celle ci
vient en contact avec la piste résistive. Le
capteur se comporte alors comme un
potentiomètre standard. L’intérêt du produit
est son épaisseur (0.5mm) et sa totale
étanchéité.
Le SENSOFOIL est décliné en plusieurs
modèles dont un spécial, dit 360°. Il est
possible dans ce cas, de mesurer une
rotation de 360° sans la zone morte
caractéristique du potentiomètre standard.
(1)
1
Ra
1
Rpa
1
Rap
et
(2)
Rap + Rpa = 360
En résolvant l’équation du second degré
issue de (1) et (2) on trouve :
(3)
Le SENSOFOIL 360° est constitué d’un
anneau de résistance Rt.
Trois connexions sont implantées sur la
périphérie espacées de 120°.
360 ±
Rp =
129600 – 1440 * Ra
2
Cette équation a 2 racines, car le point P
pourrait se trouver en P comme sur le
dessin, ou à la place de son symétrique, en
Pa.
La détermination du point de contact
s’effectue en mesurant les 3 résistances,
entre chaque connexion et le curseur (piste
conductrice). Un traitement mathématique
permet ensuite de calculer sa position.
Les connexions B et C vont pouvoir lever
cette indétermination.
A
Pb
+
Pa
P
O
B
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Pc
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C
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c’est .a. Le point se trouve dans le secteur
AB ou CA.
Application.
La valeur de la résistance nominale est
nécessaire dans la suite des calculs, mais elle
est fonction de la dispersion de fabrication,
donc méconnue.
Il faut commencer par la déterminer au
moyen d’un calibrage.
On ne peut mesurer directement Rt car c’est
un anneau fermé. On dispose toutefois de
connexions à 120°. On place le curseur en B
par exemple et on mesure Ra.
L’intersection des deux hypothèses est que le
point se trouve dans le secteur CA.
Pour calculer maintenant la valeur de l’angle,
il est préférable de prendre celle des valeurs
de .a, .b, .c qui n’est ni trop proche de
zéro ou 360, pour minimiser les erreurs de
mesure.
La formule (3) appliquée à la valeur .a
donne deux angles possibles :
1
360
360
—— = ————— + —————
Ra
120 * Rt
240 * Rt
+90° ou +270°
Ce qui fait :
Comme le point se trouve dans CA [240°,0°],
(4) Rt = 4.5 * Ra
Dans notre exemple, Ra = 222
soit Rt # 1000 ».
2
P se trouve donc à +270° de A.
»,
Vref
Dans la suite du calcul, les valeurs de
résistance sont ramenées au nombre 360 par
la formule :
360 * Rmesurée
(5) R360 = —————————–
Rt
CAN
Les résistances mesurées valent :
Ra = 187.5 ».
Rb = 243.0 ».
Rc = 76.4 ».
A
+
En appliquant la formule (5) on trouve :
P
.a = 67.5
.b = 87.5
.c = 27.5
B
On cherche la plus petite valeur de ., c’est
.c. Le point se trouve au voisinage de C, car
.c résulte de la mise en parallèle des 2
branches de l‘anneau. Il se trouve dans le
secteur BC ou CA.
On cherche la deuxième plus petite valeur,
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C
Exemple de montage de mesure.
L’ AN110 donne la description hard et soft d’une
chaîne d’acquisition pour PC
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1N4148
D1
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0
2
3
13
Z
0
1
2
3
5
4052
GND
MUX/DMUX 1
GND
GND
:
Q)
"
5
GND
U6
9
&
11
12
8
7
6
5
4
3
VREF
REFADJ
CH7
CH6
CH6
CH5
CH4
CH2
CH1
CH0
VCC
GND
14
1
:
4
Z
AGND
HDR_4
1
/CS
/SHDN
SSTRB
DOUT
DIN
SCLK
GND
9
GND
10
9
2
1
MAX186
DGND
3
G4
0
&
GND
:
VDD
"
5
6
VSS
2
3
1
.
5
10
16
15
17
19
18
HDR_2
J2
2
1 $
1
'
:
:
:
5
5
J1
100R
R3
5
5
:
&
Q)
2
:
5 5
5 5
20
GND
R
LM334Z
U4
:
5 5
5
5 55
3
V-
V+
1
VCC
&
20
20
IN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
U5
GND
GND
78L05
OUT
CTS (8)
20
VCC
Q)
&
/STRB
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
ACK / TXD (2)
BUSY / RXD (3)
PE
SELECT / GND (5)
AUTOF
ERROR
INIT
SEL IN
CN1
DCM-213
DCM-213
AN-109
3
9
&
13
U2
2
4
12
14
15
11
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4
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