BANC D'ÉTUDE : PILOTE AUTOMATIQUE DE BATEAU

Le capteur de cap est normalement fixé sur le bateau dans une direction longitudinale mais, dans le cas du banc d'essai, il est possible de le manipuler complètement car le bateau est absent.

Une campagne d'essai (non demandée) a permis d'identifier sa fonction de transfert comme équivalente à un 1er ordre de gain ${\mathrm{K}}_{\mathrm{CB}}=1$ (sans unité) et de constante de temps ${\mathrm{T}}_{\mathrm{CB}}\simeq 3\mathrm{s}$.

Ce capteur est monté décalé par rapport à la mèche pour des raisons de solidité. L'écart entre les deux axes est réglable pour que la mesure réalisée soit bien celle de la mèche.

Ce capteur est équivalent à un potentiomètre mais sa technologie est numérique pour des raisons non clairement précisées par le constructeur (probablement des raisons de fiabilité dans l'environnement très agressif que constitue la mer).

Une campagne d'essai (non demandée) a permis d'identifier sa fonction de transfert comme équivalente à un 1er ordre de gain ${\mathrm{K}}_{\mathrm{CS}}=1$ (sans unité) et de constante de temps bien plus faible que celle du capteur de cap : ${\mathrm{T}}_{\mathrm{CS}}\simeq \mathrm{0,25}\mathrm{s}$.

Ce capteur n'est pas réellement dans le bateau mais il a été rajouté afin de pouvoir connaître en temps réel la valeur de la longueur du vérin. Sa technologie est celle d'un capteur de type potentiomètre dont on rappelle rapidement le principe de fonctionnement : ce capteur fonctionne comme un rhéostat « rectiligne » (la version « circulaire », bien plus courante, est représentée sur le dessin).

On applique une tension constante entre A et B et on mesure la tension entre A et C : la mesure donner une image de longueur à mesurer.

Le modèle électrique équivalent est celui du « pont diviseur de tension » représenté ci-après où la résistance totale entre les bornes A et B est notée ${\mathrm{R}}_{\mathrm{T}}$ et la tension entre les bornes A et C est notée ${\mathrm{R}}_{\mathrm{\theta }}⩽{\mathrm{R}}_{\mathrm{T}}$ (dans le cas de figure du potentiomètre rectiligne, on devrait noter cette résistance ${\mathrm{R}}_{\mathrm{x}}$).

L'avantage de ce capteur est qu'il est simple à mettre en œuvre ; l'inconvénient est qu'il y a une usure récurrente au niveau de la piste résistive, ce qui limite la durée de vie du capteur.

Dans le cas particulier de la structure rectiligne (ce qui est le cas ici), le guidage doit être fait avec une grande précision pour éviter les détériorations, ce qui implique un prix très élevé.

La référence de ce capteur est SL S190-250-C-50-01.

Le document constructeur associé est le suivant :

Le potentiomètre implanté est alimenté sous une tension continue ${\mathrm{U}}_{\mathrm{A}}=65\mathrm{V}$ (pour un maximum 74 V : une petite sécurité a donc été prise) et sa plage de mesure est de $\mathrm{\Delta }\mathrm{L}=250\mathrm{mm}$ avec une précision de $\pm \mathrm{0,05}\text{\%}$ !

Le banc est équipé de nombreux autres capteurs permettant de déterminer certaines grandeurs utiles pour approcher les performances : on peut ainsi mesurer la vitesse de rotation du moteur électrique, le débit d'huile dans le circuit (débitmètre), la tension d'alimentation et l'intensité consommée au niveau du moteur électrique, la pression dans le circuit hydraulique (manomètre), etc.