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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique UNIVERSITE ABDERAHMANE MIRA -BEJAIA Faculté de la technologie Département electronique Mémoire de fin de cycle En vue de l’obtention du diplôme des études universitaires appliquées (D.E.U.A) Option : communication Thème Etudes et realisation d’un détecteur de niveau d’eau de lave-glace Présenté par  SIBOUS Mouhand.  BOUMEDJMADJEN Sofiane. Promoteur Mr GEURMOUZ Promotion 2010 Remerciements En premier lieu, on remercie le Dieu, de nous avoir donné la force et la patience pour pouvoir mener ce travail à terme. Nous tenons à remercier également nos Encadreurs, Monsieur GEURMOUZ, pour avoir dirigé ce travail, pour leurs précieux conseils, leurs encouragements et leur disponibilité à la réalisation de ce mémoire. On tient aussi à remercier le président de jury ……. et Messieurs les mombres de jury Mr ………….. D’avoir bien voulu accepter d’examiner notre travail. Que toute personne ayant contribué de prés ou de loin à la réalisation de ce mémoire trouve ici l’expression de nos sincères remerciements. Dédicaces Je dédie ce travail à tous ce qui sont chers à moi : Ma Mère et mon père que j’aime beaucoup. A la mémoire de mon grand père (Arezki). A mes frères, mes soeures. Ma chère helene beaudoin. A mes nièces Tenhinane Nevine pour leurs soutient, en leur souhaitant le bonheur. A tous mes amis Faride tché, Hamza Maouche, Mohamed et ali … B. Sofiane Je dédie ce travail à tous ce qui sont chers à moi A ma Mère pour son amour, son soutien morale, et sa patience. A Mon Père pour son encouragement et son soutient S. Mouhande Sommaire Introduction générale …………………………………………………………………..…….01 Chapitre I (Généralité sur les détecteurs de niveau d’eau). I.1 introduction………………………………………………...………………..…….…….……02 I.2 détection de niveau par flotteur……………………………………………………….….02 I.3 détection de niveau par micro-ondes……………………………………………………..04 I.4 détection de niveau par lames vibrantes ………………………………………………….05 I.5 détecteur de niveau à palettes rotatives ………………………………………………….06 I.6 méthodes électriques de mesure de niveau……………………………………………….07 I.6.1 sondes conductrices …………………………...………………………………………….…...07 I.6.2 sondes capacitives…………………….…………………………………………...………08 I.7 détecteur de niveau optique……………………………………………………………... 08 I.8 détecteur de niveau par fibre-optique ……………………………………………………09 I.9 détection de niveau par sonde(s) de conductivité…………………………………...……09 Conclusion………………………………………………………..………………………..…...11 Chapitre II (Les portes logiques) II.1 introduction…………………………………………………….…………..……...……..12 II.2 porte logique NON………………………………………………………………………12 II.3 porte logique ET …………………………………………………………...…..…………13 II.4 porte logique OU………………………………………………………………...………...14 II.5 technologie des fonctions logiques TTL et CMOS……………………….………………..15 II.5.1 La famille TTL…………... ………………….………………………………….…15 II.5.2 Caractéristiques de cette famille…………………………..…..………………15 II.5.3 les avantages de la TTL………………………………..………………...………15 II.5.4 les Inconvénients de la TTL……….…………………………………………………15 II.5.5 La famille CMOS…….……………………………………………...………16 II.5.6 L’avantage de cette technologie……………………………………………………....16 II.5.7 L’inconvénient de cette technologie…………………………………….…………….16 II.5.8 Paramètres caractérisant de ces deux familles technologiques ………………….…..16 a) Les paramètres d'entrées b) Les paramètres de sorties c) Caractéristiques générales de TTL d) Caractéristiques générales de CMOS II.5.9. La différance entre CMOS et TTL …………………..…………….……………….17 Conclusion……………….……………………………………………………………..17 Chapitre III (Les semi-conducteurs) III introduction…………………………………………………………………….…………18 III.1 la diode ………………………………………………………………….……………………….18 III.1.1 définition…………………….…………………………………………………..………18 III.1.2 symbole de la diode ……………………………………………………………….…19 III.1.3 Caractéristiques courant tension d’une diode a jonction …………...………….….…19 III.1.4 les trois approximations d’une diode………. ……..…………………………………20 a) Diode idéale b) Diode avec seuil c) Diode avec seuil et résistance III.1.5 Applications usuelles………………………..…………………………………………..22 III.1.6 domaines d’utilisation…………………………...……………………….………………….22 III.2 diode ZENER………………………………...…………………………………………..23 III.2.1 Symbole de la diode ZENER………………...………………………………………23 III.2.2 Caractéristique de la diode ZENER…………………………………………………..24 III.2.3 Résistance différentiel ……………...………………………...…………………………..24 a) Source de tension constante b) Fonctionnement en charge III.3 les transistors……………..……………………………………………………………25 III.3.1 Introduction………………………….……………………………………………….25 III.3.1 définition………………………………………………………………………………26 III.3.2 Transistor en commutation……………………………………………………………26 III.3.3 Symbole de transistor bipolaire…………………………...…………………………….26 III.3.4 Caractéristique de transistor………………………………...…………….……………26 III.3.5 Caractéristiques générales…………………………………………………………….28 III.3.6 Application…………………………………………………………………………….28 III.3.7 Emploie …………...………………………...…………………………………………….28 Chapitre IV (Description des circuits fondamentaux) Introduction ……………………………………………………………………………….…29 IV.1 circuit RC en commutation………………………………………………….………….29 IV.1.1 lois de la charge d’un condensateur ……………………………………………….…29 IV.1.2 lois de décharge d’un condensateur ……………………………………...………......…30 IV.1.3 Expression générale da la charge et décharge d’un condensateur …………...………32 IV.1.4 transmission du potentiel sur un condensateur ………………………………………32 IV.1.5 le condensateur initialement déchargé ……………………………………………….33 Conclusion ………………...…………………………………………………………………35 IV.2 Oscillateur ………………………………………………………..……………………35 IV.2.1 définition……………… ..……………………………………………………………35 IV.2.2 différent types d’oscillateurs………………………………..…..……………………35 a. Les oscillateurs sinusoïdaux ……………..…………………….………….…..……35 b. les oscillateurs non sinusoïdaux (multivibrateur) ……………..…………..….…….35 IV.3 Oscillateur monostable…………………...……………………………………………36 IV.3.1 Définition…………………………………………………………………………….36 IV.3.2 Etude d’un monostable à porte MOS…………………………………………………37 Chapitre V (Description des circuits fondamentaux de la réalisation) Introduction…………………………………………………………………...…………...…40 V.1 Le principe de fonctionnement …………………………………………….….…..……40 V.2 Le circuit d’alimentation…………..……………...………………………….………..…..42 V.3 Le circuit intégré…………………………..…………………………………………….42 V.4 Le circuit oscillateur…………………………...….………………………………………...42 V.5 Le circuit monostable……………………………………………………………….…..44 V.6 L’étage intégrateur………………………………………………………………………45 V.7 réalisation pratique ……………………………………………………………………...46 Introduction……………...………………………………………………………………46 V.7.1 Le circuit imprimé…………………………………………………………………….47 V.7.2 Implantation des composants …………………...…………………………….………48 V.7.3 préparation du boitier …………………………………………………………………50 V.7.4 Réalisation de la sonde ………………………………………………………………..50 V.7.5 Soudure ……………………………………………………………………………….51 V.7.6 Photo de l’implantation des éléments de circuit…………………………………...….52 V.7.7 Essais ………………………………………………………………………………….52 V.7.8 Installation …………………………………………………………………………….52 V.7.9 Photo de montage réalisé …………………………………………………………….53 Conclusion……….……………………………………………………………………54 Conclusion générale ………………………………………………………………………….55 Références bibliographiques Annexe LISTE DES FIGURES Figure I.1 : détection de niveau par flotteur………….………………………………...……..03 Figure I.2 : détection de niveau par micro-ondes………….…………………………..………04 Figure I.3 : détection de niveau par lames-vibrantes…………….……...……………………...05 Figure I.4 : détection à palette rotative…………………………….………….……………06 Figure I.5 : détecteur de niveau par sondes………………………………..………………….07 Figure I.6 : détecteur de niveau optique……………………………………….……………...08 Figure I.7 : détecteur de niveau avec fibre-optique…………………………………..………09 Figure I.8 : détecteur de niveau par sonde (s) de conductivité………………...………...…10 Figure II.1 : symbole de la porte NON (norme européenne)…..……………...…………..….12 Figure II.2 : table de vérité (NON)…..……………………..……………………………….…13 Figure II.3 : symbole de la porte ET (norme européenne)………….……………………...…13 Figure II.4 : table de vérité ET……………………………………………………………………13 Figure II.5 : symbole de la porte OU (norme européenne)……………………………………….14 Figure II.6 : table de vérité (OU)…….…………………………………………………………14 Figure III.1 : symbole de la diode………………………………………...…………………...19 Figure III.2 : Caractéristiques courant tension d’une diode a jonction………………………19 Figure III.3: Caractéristique de la diode idéale…...…………………………………………..21 Figure III.4 : Caractéristique de la diode avec seuil…………………………………...……..21 Figure III.5 : Caractéristique de la diode avec seuil et résistance……………………………22 Figure III.6 : symbole de la diode ZENER……………………….……………………………23 Figure III.7 : caractéristique de la diode ZENER …………………………………...………24 Figure III.8 : stabilité de la tension ou bornes de la diode ZENZR…………………………..25 Figure III.9 : fonctionnement en charge de la diode ZENER………………………………..25 Figure III.10 : transistor bipolaire…………………………………………………………….26 Figure III.11 : la tension VBE en fonction IB………………………………………………...27 Figure III.12 : La caractéristique de transfert……………………………...…………………27 Figure III.14 : caractéristique de transistor………….………………………………...…………..28 Figure IV 1 : circuit RC………………………………………………………………………29 Figure IV 2: chronogramme de charge et décharge d’un condensateur……………………...30 Figure IV.3 : signaux de fréquence 100kHz………………………………………………….33 Figure IV.4 : potentiel d’un armateur de condensateur………………...…………………….34 Figure IV.5 : monostable avec ces signaux de sortie………………………………………....36 Figure IV.6 : monostable à portes non ………………………………………………………37 Figure IV.7 : chronogramme d’un monostable…………………………….…………………38 Figure V.1 : synoptique du montage………………………………………………………….40 Figure V.2 : Schéma de principe……………………………………………………………...41 Figure V.3 : circuit d’alimentation……………………………………………………………42 Figure V.4 : bloc d’oscillateur………………………………………………………………..43 Figure V.5 : Oscillogramme dont le niveau d’eau est insuffisant……………………………43 Figure V.6 : Oscillogramme de sortie dont le niveau d’eau est suffisant……………………44 Figure V.7 : monostable a portes NON……………………………………………………....44 Figure V.8 : signaux de sortie d’un monostable………...……………………………………45 Figure V.9 : étage intégrateur………………………………………………………………...45 Figure V.10 : Chronogramme de sortie de monostable à la fréquence 50Hz………………..46 Figure V.11 : Chronogramme de sortie du monostable à la fréquence 2000 Hz……………46 Figure V.12 : Circuit imprimé………………………………………………………………..47 Figure V.13 : implantation des éléments à l’échelle…………………………………………49 Figure V.14 : Plan de perçage de la face avant du coffret…………………………………...50 Figure V.14 : Le tracé de circuit imprimé……………………………………………………51 Figure V.15 : image de montage réalisé……………………………………………………...52 Figure V.16 : montage réalisé………………………………………………………………..53 Introduction générale 1 Introduction générale L’évolution de l’électronique et la diversité de ces composants ont offert dans tous les domaines de la vie quotidienne un champ d’application très vaste dont ses limites s’élargissent sans cesse. Tout être vivant est doté de sens lui permettant d’être renseigné sur certain élément du milieu extérieur. De nature physique (vue, toucher, audition) ou chimique (gout odorat). Mais si nos sens sont à même de fournir des informations sur le milieu extérieur, ces derniers sont limités par le manque de précisions fournis. Certains phénomènes ne peuvent même pas être sentis, Tel que le magnétisme. Aussi l’homme a crée et inventé des outils (capteurs, détecteurs) lui permettant de surmonter cet handicap. On effet Les détecteurs jouent un rôle de plus en plus important. Ce sont eaux qui permettent de détecter les phénomènes de hautes natures qui agissent sur l’environnement de l’homme. Avec l’évolution de la technologie en générale et de l’électronique en particulièr, leur importance s’accroit, car ils permettent d’assurer la liaison entre l’homme, la machine et l’environnement. C’est pour quoi il été intéressant dans le cadre de notre projet de développer ce sujet sur le détecteur de niveau d’eau de lave-glace. Pour se faire notre travail sera réparti comme suit : Introduction Chapitre I : généralité sur les detecteurs Chapitre I Généralité sur les détecteurs de nivau d’eau 2 I - Généralité sur les détecteurs I.1 Introduction : Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a été spécifiquement conçu. Des fonctions supplémentaires peuvent apporter des précisions qualitatives ou quantitatives sur la nature du phénomène observé. Les détecteurs sont donc des systèmes en général d'un coût moins élevé que celui des dispositifs de mesure continue mais fiables car la sécurité des personnels et des installations repose souvent sur eux. Si la plupart des automobiles disposent aujourd’hui d’un lave-glace électrique, peu sont équipées d’un détecteur de niveau d’eau. Pourtant, il est très dangereux de conduire si le pare-brise est sale, surtout la nuit. En effet, sur uploads/Philosophie/ detecteur-de-niveau-d-x27-eau-de-lave-glace.pdf