Mesure de vitesse de rotation d'un moteur à courant continu
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Objectif
L'objectif visé est de pouvoir mesurer la vitesse d'un moteur à courant continu sans utiliser de dynamo tachymétrique, de capteur optique ou magnétique. L'idée de base est d'observer ce qui se passe au niveau électrique pour en déduire ce qui se passe au niveau physique.
Réalisations
Première méthode : Mesure du courant
Description
Le premier essai (le seul à ce jour) est issu de la note d'application (REFERENCE). Globalement, le circuit mesure la tension au borne d'une résistance de 1 ohm placée en série sur le circuit du moteur. Cette tension est amplifiée et comparée à une tension de seuil réglable.
L'amplificateur opérationnel étant utilisé en tension asymétrique, une "masse virtuelle" est utilisée. Cette masse est créée au moyen d'une Zener et d'un transistor monté en émetteur-suiveur.
Le montage a été réalisé sur plaquette d'expérimentation, avec un moteur 5V.
Résultats
Le résultat n'est pas probant :
Il n'y a pas qu'une seule rupture de circuit par tour du moteur (évidemment...). On voit donc apparaître de nombreux "pics" sur la courbe. Après seuillage, en ne retenant que le pic le plus élevé (au moyen du comparateur de seuil), on parvient à détecter un tour du moteur. Malheureusement, si on réduit la vitesse en freinant le moteur, la valeur du pic le plus élevé décroît jusqu'à être filtrée par le seuillage... En fait, la valeur de l'intensité maximale variant avec la vitesse du moteur, l'utilisation d'un seuil absolu ne fonctionne pas.
Deuxième méthode : mesure de la FEM
La deuxième méthode consiste à mesurer la FEM induite par la rotation du moteur lorsque celui-ci cesse d'être alimenté. La méthode est utilisable, notamment, si le moteur est piloté en modulant la largeur d'impulsion (PWM). Dans ce cas, lorsqu'on coupe l'alimentation du moteur, on attend que le transitoire d'induction disparaisse puis on mesure la tension aux bornes du moteur. Cette tension dépend directement de la vitesse de rotation du moteur <formule à insérer>
