GRACCUS


Un variomètre

Attention ! sur cette image le capteur de pression est monté à l'envers

mise à jour du 21 avril 2006 :
ERRATA !
Sur le dessin du circuit imprimé du circuit principal, il manquait :
- la liaison entre les pins 1 et 2 du  deuxième LM324 ;

- la liaison entre le pin 8 et la résistance R9 de 470k du premier LM324 .
Sur le schéma électronique les pins 11 et 13 du 4011 étaient inversés.
Sur le schéma d'implantation côté soudure, la résistance R5 de 10k était marquée 104 au lieu de 103.

mise à jour du 01 février 2003 :

Nous ajoutons les fichiers de circuits imprimés que nous a envoyé Mr Garonnat que nous remercions vivement. Ces fichiers ont été conçus avec le logiciel TCI. (à télécharger ICI)

charger les circuits imprimés et le schéma


Ce variomètre a été conçu par André MAULET et réalisé par Jean-Pierre DISSON.

Le variomètre est un instrument utilisé en vol à voile, sur des planeurs grandeurs, il indique au pilote s'il monte, descend ou reste à la même altitude par une indication visuelle (cadran) et sonore. Plus correctement, nous dirons que le variomètre indique la vitesse verticale (Vz) de l'aéronef. Il en existe des sonores de la taille d'une grosse montre utilisés par les parapentistes.

Ainsi, de nombreux modélistes aimeraient avoir un tel appareil dans leur planeur, le son étant transmis par un petit émetteur placé dans la cellule et reçu par le pilote grace à un récepteur. Le schéma donne un émetteur fonctionnant sur la bande F.M. La puissance émise étant faible, ceux qui l'utilisent n'ont encore gêné personne, pourvu qu'il soit câlé sur une fréquence libre et un peu isolée de celles des stations.

Pour les réglages il est préférable de disposer d'un fréquencemètre et d'un mesureur de champ. S'il est mal réglé, surtout le transfo L2 (qui est un doubleur de fréquence), suivant l'orientation de votre planeur, au lieu de recevoir votre bip-bip, vous risquez d'entendre la chevauchée des Walkyries. (André Gaudy a fait rire ses copains à la Banne une année comme çà).

Il serait préférable, à mon avis, d'émettre dans la bande des 27 Mhz. J'ai commencé à étudié la partie HF 27, ce qui permetrait de mettre un oscillateur à quartz pour avoir une bonne stabilité. Comme je possède des vieux récepteurs du temps où on pouvait émettre en 27, la partie réception est déjà faite.L'émetteur proposé a en effet la fâcheuse tendance à changer lentement de fréquence avec la baisse de charge des accus. Comme on utilise un vario dans un grand planeur en général, je pense l'alimenter avec deux batteries de 9 volts suivie d'un régulateur de 9 volts en attendant.

Après de nombreuses heures passées avec un logiciel de retouche, j'ai pu obtenir des images satisfaisantes des typons.(du moins je l'espère)

Voici le schéma électronique :

Schéma de la partie H.F.: (bande F.M.)


Le schéma d'implantation côté soudures : (les valeurs sur les résistances sont celles du marquage des CMS : 103 = 10 000 ohms)


Le condensateur C6 est un perle tantale. Avec un tantale cms le signal en montée n'est pas haché.
Le schéma d'implantation côté composants :


Les points rouges indiquent des soudures recto /verso


Circuit imprimé du variomètre, côté soudures(à réduire à la photocopieuse), mais je vous conseille de le prendre sur le fichier au format TCI à l'échelle 1.



Circuit imprimé vu côté composants à l'échelle 1.

Circuit imprimé de la partie H.F. à l'échelle 1.



Liste des composants :

voir les schémas
partie B.F.

R1, R2, R4, R5,R17, R18 10 kohms C1, C2, C7 10 µF tantale
R3 180 ohms C3

4,7µF non polarisé ou deux
tantale de 10µF en série tête bêche

R6 6,8 kohms C4 220 nF
R7 2,2 kohms C5 470 nF
R8 82 kohms C6 4,7µF tantale
R9, R10 680 kohms C7, C9 10 nF
R11 4,7 kohms C8 200 pF
R12, R13 470 kohms  
R14, R16 12 kohms Capteur Motorola MP 2100A ou MP 2100 AP
R15 470 ohms  
R19 68 kohms Régulateur 78L05
R20 3,3 kohms  
R21 27 kohms IC1, IC2 LM324
R22 100 kohms IC3 4011
R23 1 kohms IC4 4046
Potentiomètre 5 kohms    
       

partie H.F.
R1, R3 22 kohms C1 220 nF
R2, R5 100 ohms C2, C7, C8 10 nF
R4 10 kohms C3, C6 100 pF
  C4, 10 pF
Transfos H.F.   C5, C9 22 pF
T1 113SN 2K 256    
T2 (Lextronic) 113SN 2K 180 ou758    
     
T1, T2 BC337 ou BF199    
       

 

Mise au point :

Pour la mise au point, il vaut mieux avoir à sa disposition un fréquencemètre et un mesureur de champ.

module B.F. :
Après une ultime vérification des composants, ne mettre aucun circuit intégré ni le capteur si celui-ci est monté sur support. Brancher l'accus de 9 volts correctement et vérifier que l'on a bien le 9 volts sur les broches concernées, idem pour le 5 volts. Placer alors les circuits intégrés et le capteur.
Brancher un écouteur entre la masse et la broche 3 du CI 4011 (broche 7 du support). Vous devez entendre un signal haché. Sinon, c'est soit un coup de chance et le potentiomètre est bien réglé, soit il faut revoir si tout est monté correctement.
Régler le potentiomètre pour avoir, selon votre choix, un signal continu ou muet stable.
Prendre un morceau de durite et le tenir au dessus de la pipe, perpendiculairement à celle-ci. En soufflant vous créez une dépression et vous devez entendre un son qui baisse en fréquence. Quand vous arrêtez le capteur reprend une pression normale et vous entendez un son haché dont la fréquence augmente.
Lissez la durite et prenez la platine dans la main, le son varie (c'est très sensible). En montant puis descendant la main vous devez entendre les changements de tonalité. La main immobile, le silence revient.

module H.F. :
monter d'abord le premier étage du module. Souder une antenne (1 m) à la sortie du premier tranfo (noir). Avec un fréquencemètre, régler la fréquence à la moitié de la fréquence d'émission désirée.
Dessouder l'antenne et achever le montage de la platine.
Avec un mesureur de champ, régler le transfo jaune pour obtenir un signal maximum. Retoucher éventuellement le premier transfo pour avoir la bonne fréquence.

Vous pouvez alors raccorder les deux platines séparées par un écran (lequel sera déjà soudé à la platine BF avant la pise en place du support du 4046), l'interconnexion se faisant à l'aide de condensateurs bypass, ou en soudant des rivets de 1 mm au travers desquels passeront les fils + et signal. (voir schéma d'implantation)

Il ne reste plus qu'à fabriquer un boitier en fer blanc, fixer le variomètre à l'intérieur par quelques points de soudure, relier le boitier et son couvercle avec un bout de tresse, poser l'interrupteur et fermer le tout.
Pour le boitier, on peut aussi le construire avec du circuit imprimé double-face, en prenant soin de relier toutes les faces entre elles (un fil qui traverse et soudé sur chaque face).

Des trous sont prévus sur le couvercle pour affiner les réglages du potentiomètre et des transfo HF une fois le tout fermé.

Le tout est très sensible. Le fait d'approcher la main le fait chanter. Cela permet d'ailleurs de vérifier son fonctionnement une fois mis en place dans le planeur.