Manuel d`utilisation
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1. Contr le non destructif par capteurs courants de Foucault Le Z Scope V6 est particuli rement adapt pour le contr le non destructif par courants de Foucault Le principe de fonctionnement d un capteur courants de Foucault est le suivant un courant de fr quence f est inject dans une bobine L qui cr e alors un champ magn tique dans son voisinage Lorsqu un objet conducteur m tallique dans la majorit des cas se trouve proximit de L des courants induits appel s courants de Foucault se d veloppent dans cet objet Ils cr ent leur tour un champ magn tique secondaire qui a tendance s opposer au champ magn tique initial Le champ global qui est compos du champ initial et du champ secondaire a une influence sur la tension mesur e aux borne de la bobine L d BeS dt V B tant le champ magn tique traversant la surface S de la bobine Lorsque la circulation des courants induits est g n e par la pr sence de d fauts de fissures ou de changement de mati re le champ magn tique secondaire sera modifi en intensit et en distribution spatiale La tension aux bornes de la bobine L sera galement modifi e ce qui s apparente une variation de l imp dance complexe de L Ainsi en mesurant l imp dance complexe de L on peut d terminer l tat de l objet sond Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 Internet www sciensoria fr email info sciensor2. entr e du Z Scope v62 Pro lorsque la fr quence du signal d excitation varie Ceci signifie que toute diff rence de phase constat e entre 2 voies du Z Scope Vv62 Pro est exclusivement due au comportement fr quentiel du circuit externe ou capteur qui sont branch s sur le Z Scope v62 Pro Le Z Scope v62 Pro re oit des commandes de param trage pour son fonctionnement Les param tres principaux sont D marrage arr t de la mesure Mesure mono voie voie 0 ou voie 1 seulement ou 2 voies multiplex es La fr quence du signal d excitation en sortie de l appareil La valeur d incr ment de la fr quence en mode balayage automatique en fr quence Le nombre de points de fr quence pendant un balayage PO MIN NE o Le nombre de p riodes du signal d excitation qu il faut attendre apr s un incr ment de fr quence avant de mesurer attente de stabilit des signaux apr s une p riode transitoire 7 Le nombre de r p tition sur une fr quence pendant un balayage Cette r p tition permet d obtenir plusieurs mesures sur une m me fr quence qui pourront tre moyenn es plus tard afin d augmenter la pr cision de la mesure 2 4 2 Commandes de param trage du Z Scope v62 Pro En g n ral depuis n importe quel logiciel d application il suffit d envoyer des commandes textes ASCII vers le Z Scope v62 Pro pour le param trer La liste des commandes est affich e ci dessous Note chaque commande comprend 2 nombres s par s pa
3. s comme valables Exemple Suite la r ception d une trame octet octet octet octet octetsoctetsoctet octetsoctetsoctet 0 on reconstruit les donn es comme suit RO octet octet 256 XO octet octet 256 R1 octet 256 octet 256 X1 octet 256 octets 256 leg OCteto ADC 0 octet octet 256 ADC 1 octet octet 3 256 ADC 2 octet octet 5 256 ADC 3 octet octet 7 256 ADC 4 octet s octet 256 ADC 5 octet octet 256 Cx octet octet 256 octet2 65536 Cy octet octet 6 256 octet 7 65536 ch octets CRC octet 0ctet 0 256 Le CRC local sera calcul comme suit Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 21 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 CRCioca oCtet octet octet2 Si CRC re u et CRCoca sont identiques alors la transmission est valide 2 4 4 Programmation d un logiciel propri taire Puisque les commandes du Z Scope v6 sont sous format ASCII et le format du flot de donn es est ouvert l utilisateur peut utiliser n importe quel logiciel permettant l envoi de cha ne ASCII et la r ception d octets via un port s rie ex MatlabTM Les programmeurs en C C ou DelphiTM peuvent acc der directement au port USB gr ce la DLL D2XX dil de FTDI t l chargeable sur le site FTDI www ftdichip com 2 4 5 Logiciel fourni par Sciensoria Sciensoria a r alis un logiciel pour faire l
4. sens du bobinage est toujours le m me pour toutes les bobines que ce soit le c t d excitation ou le c t de d tection Le sens des bobines est tr s important car il d termine la phase du flux magn tique et celle de la tension qui y est induite Un sens invers entra ne un d phasage de 180 Pour la sonde diff rentielle 3 bobines il faut que les bobines de d tection soient branch es t te b che c est dire que les d buts des bobines bornes R11 et R21 sont reli es ensemble et que le signal de sortie doit tre pris entre les bornes R12 et R22 Le signal de sortie est donc la diff rence des tensions induites sur chacune des bobines 5 2 2 Principe de fonctionnement La bobine d excitation E est parcourue par le courant d excitation et cr e un flux magn tique qui p n tre la cible Si les 2 bobines de d tection R1 et R2 re oivent des part gales de flux les tensions induites sur ces bobines seront identiques leur diff rence sera nulle Si les 2 bobines de d tection R1 et R2 re oivent des part diff rentes de flux les tensions induites sur ces bobines seront diff rentes leur diff rence sera non nulle Causes possibles de signal de sortie non nul e Une bobine est plus pr s de la cible que l autre e Une bobine est sur la cible l autre est dans le vide e Une bobine se trouve face un d faut l autre sur une zone saine de la cible Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 f
5. 0Q Elles sont mont es sur un circuit imprim int gr au c ble de la sonde 1 5 Connecteurs voyants et interrupteur 1 5 1 Connecteurs Le Z Scope V62 Pro dispose des connecteurs suivants Sur la face avant e Connecteur Probes de type Binder 680 7 2 entr es diff rentielles du r cepteur e Connecteur Aux Inputs SubD 25 m le 4 entr es opto coupl es et 1 interface codeurs Incr mentaux 2 voies x y 24 bits e Connecteur Aux Outputs SubD 25 femelle 4 sorties opto coupl es Chaque sortie dispose de sa propre alimentation Vcc GND Sur la face arri re e USB connexion d un c ble USB SubD9 m le pour la connexion avec un ordinateur IBM PC externe e Power connecteur d alimentation pour recevoir le bloc d alimentation livr Sinpro SPU45E 303 Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 11 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 e _ Mon Com KB connecteurs d di s au d veloppement du produit Non utilisables pour l utilisateur final 1 5 2 Voyants La LED sur la face avant peut afficher jusqu 3 couleurs en fonction de l tat de l appareil Par exemple pour une application industrielle qui consiste trier des pi ces en usine la LED peut se comporter comme suit e Eteinte appareil en cours de d marrage e Jaune appareil pr t trier e Vert pi ce b
6. 1 fax 02 99 57 18 78 23 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 5 2 Sch ma du c ble d une sonde diff rentielle 3 bobines sonde Blarow D Fiche m le s rie Binder 680 I 7 cts Fiche ODU Embase ODU m Point rouge s rie 0 7 cts s rie 0 7 cts l Coax jaune R21 me E2 blindage vers embase de la sonde l Coquile m talique du l connecteur R22 blindage E1 me R12 Coax bianc R11 me R12 blindage R11 Se ii Embase ODU fix e sur la sonde vue de dessus Fiche ODU sur c ble vu c t c ble Bobine 2 Bobine 1 Embase EGG 0B 307 CLL FN3817120 Fiche m le FGG 0B 307 CLAD52Z FN3817271 Sch ma lectrique E2 blindage R21 me E2 blindage R21 me O Q O O E1 me Le R22 blindage E1 me 5 G R22 blindage o O R12 blindage R11 me R12 blindage R11 me Note les connecteurs ODU et LEMO s rie 0 sont identiques Embase panneau sondes Binder 680 7 cts Fiche sur c ble Binder 680 7 cts vue c t contacts souder Vue face avant La bobine d excitation E poss de les bornes E1 et E2 Deux bobines de d tections R1 et R2 poss dent respectivement les bornes R11 R12 et R21 R22 5 2 1 Convention du sens des bobines Les indices 1 et 2 indiquent le sens du bobinage on commence bobiner avec l extr mit 1 du fil borne n 1 et on termine la bobine avec l extr mit 2 du fil borne n 2 Le
7. BR ne E E E 3 1 1 SNO TO OE aee EEE EAE EEE EEEE 3 Ko FOC TONNA a E A E A EEEE A E EE AE AN ee on 3 CO AR OP ET AT 4 Lo EEUE TAT ACATOR a a a 4 1 4 1 Contr le non destructif par capteurs courants de Foucault 4 1 4 2 Branchement d un capteur magn to r sistances g antes GMR de NVE o oo S 1 4 3 Branchement d un capteur magn tor sistance KMZ10 de Philips 9 1 4 4 Branchement d un pont de jauges de contrainte mesure de d formation m canique 10 1 4 5 A VDE VU PI e de 10 1 4 6 Analyse de la r ponse fr quentielle d un circuit LR 10 1 4 7 Mesured impedance electrique secina he dentelle 11 L3 CONNECTEURS VOYANISETINTERRUPTIEUR 5225 dtatsntitiatisds tatin iii iiis 11 Lsd CO a EAE E E AET E EA E A E 11 1 5 2 OS E E OEE E E E E E E A 12 1 5 5 AO DO a 12 2 CARACTERISTIQUES FECENIQUES insiste nana sstebesstateseuetb en ocatasesstetstencstetetoeetecatute 13 2 1 PE RO ON RAR A ie a au an nd do non dou 13 22 CARACT RISTIQUES OEN RAEES de ana cci cninentennede neue EEE EEEE nee EE EEE tele 14 2 D ROCHNCE DES CONNECIHEURS ne da amenant E oo 15 2 3 1 Connec our lt T TODOS DR a E N AS NN EA ETEA 15 2 3 2 Connecient AUN NDS D ee 15 2 3 3 Comer leur CAM OPUS DEEE en ed i en aa te at ee an 16 2 3 4 COT T OS D ee 17 2 3 5 Connecleur s T OWET D 2 eee A RAA Ea ENE EAE 17 2 4 LOGICIEL EMBARQUE ET INTERFACE AVEC UN ORDINATEUR s sssssssereereseseseseeeeeseeceesesesesesesesesrses 19 2 4 1 Descripti
8. R130923 10 03 14 Z SCOPE V6 2 Pro APPAREIL A COURANTS DE FOUCAULT SUR PORT USB con u pour le contr le non destructif Loge inputs FRA Re Fonctionnalit s B G n rateur d un signal d excitation sinuso dal de fr quence variable de 100 Hz jusqu 200 kHz B 2 voies de mesure permettant de d terminer l amplitude et la phase ou les parties r elle et imaginaire de 2 signaux ind pendants par technologie de d tection synchrone enti rement num rique avec tr s faible d rive sur la plage 3 kHz 100 kHz Fonctionnement en mode connect par USB avec un ordinateur Windows XPTM ou Windows 7 pour configuration et analyse de signaux B Fonctionnement autonome sur site industriel avec de nombreuses interfaces entr es sorties TTL codeurs incr mentaux pour la mesure de position Applications B Contr le non destructif par courants de Foucault en mode 2 voies ind pendantes ou 2 voies diff rentielles mesure d imp dance en mode 2 voies multiplex es B Analyse de la r ponse fr quentielle d un circuit ou mesure de limp dance d un circuit en mode balayage en fr quence B Conditionnement de signaux avec tout type de sonde et capteurs fonctionnant selon le mode excitation r ception avec r cup ration directe de donn es sur ordinateur Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 1 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 1 DESCRIP HON CENERA
9. a m me mani re lea indice de la fr quence dans la s quence d incr mentation de la fr quence d un balayage Connaissant cet indice la fr quence de d but et l incr ment de fr quence on peut d terminer la valeur de la fr quence courrante iteq est cod sur 8 bits fi fo iteg As avec At l incr ment en fr quence ADC 6 valeurs cod es sur 16 bits chacune selon l ordre poids faible poids fort Ce champ est r serv au convertisseur analogique num rique int gr qui est pr vu en option Ca valeur du codeur cod sur 24 bits dans l ordre poids faible poids fort Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 20 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 Cs valeur du codeur B cod selon le m me format chi un caract re d information cod sur 8 bits La concat nation de tous les caract res chi permet de constituer le nom de la version du logiciel embarqu dans le Z Scope v62 Pro CRC le total de contr le checksum Cette variable cod sur 16 bits selon l ordre poids faible poids fort permet de savoir si la transmission des donn es s est d roul e correctement Elle est calcul e par le Z Scope v62 Pro L ordinateur distant PC va comparer le CRC re u avec la somme des octets re us exprim e sur 16 bits Si les deux valeurs sont gales alors la transmission a t correcte Autrement les octets re us ne peuvent pas tre consid r
10. acquisition de donn es sur diff rents produits de la soci t Ce logiciel WinECTM permet de e param trer le Z Scope V6 e recevoir les donn es envoy es par celui ci e repr sent es les donn es sous forme graphique o courbes style oscilloscopes en d filement continu o diagramme R X Lissajous e visualiser les donn es zoom d caler s lectionner tiqueter sauvegarder sur disque en totalit ou partiellement l aide de la souris E WinEC Sciensoria 2003 2015 tous droits r serv s P riph rique connect Z Scope v6 pro Files Peripherals Config Tools Actions Help Constraints check Enabled C Mouse e ChD ini Zone Led ZoneB a T Offset to O 0 0 Min 18 12 Max 43 323 7 Zoom 7 auto L M Autol25 al aluminium Min 44 404 Max 162198 4 Zoom auo CE gt gt O E Freq Hz NN Exc levell3 Gain ch0f1 Gainchii4 log ector Rref ET ROM An EN F1 pi MT mp0 mpt IV ZR f Enable all FEA CM o E xom Pho W i Ph DIT PhoPhit DIF ZX EN ampamp Length 200 nfs r Xval 26 500 Yval 156 020 Mag 158 25 Phase 80 40 Lissajous Figure 12 Copie d cran du logiciel WinEC La documentation compl te de WinECTM est t l chargeable sur www dtktor com download wineczscv62 zip Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 22 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 3 Condit
11. arties r elle R et imaginaire X en fonction du temps A droite diagramme de Lissajous R X Im Im In 4 V vS s v W Wo kia DS a V V Cas 1 cible non Cas 2 cible Cas 3 cible conductrice conductrice conductrice magn tique non magn tique magn tique Figure 3b Comportement de la tension d une bobine l approche de cibles de natures diff rentes Partie r elle en fonction du temps f f Diagramme de Lissajous Nombre d chantillons Max 7974 7 W Minl 39602 YW auto scale hat Effacer M J Lissajous E E u CE RS CE D E amp E E k a Ci T Partie imaginaire en fonction du temps 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 R Nombre d chantillons Figure 3b D tection d une fente d bouchante 0 1 mm de largeur 0 2 mm de profondeur On voit clairement le trajet d au lift off de dans Pair jusqu sur cible saine gt et le trajet d la crique de sur cible saine jusqu d faut gt Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 6 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 Diagramme de Lissajous E ST TR 4 F za Matt a I I G I L CE eT E ES ER ET PE EE mS 5 2 000 4 000 6 000 S 000 R Figure 3c Mesure de l paisseur de feuille en aluminium La fr quence d d excitation est r gl e 100 kHz en raison des faibles paisseurs Le Z Scope V6 pe
12. ax 02 99 57 18 78 D4 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 Dans un d placement de la sonde l volution du signal de sortie pr sente donc 1 pic positif puis 1 pic n gatif qui sont dus aux passages respectifs des bobines de d tection sur un m me d faut 5 2 3 Utilisation de la sonde diff rentielle Blarow D avec l appareil Z Scope v62 Pro Brancher la sonde Blarow D sur le connecteur Probe du Z Scope v62 Pro Dans WinEC Activer la voie 0 uniquement en cliquant sur Ch0 sur l onglet de configuration de l appareil le mode MUX tant choisi par d faut Sous la fen tre graphique Lissajous Diplay C clique sur Ch0 l affichage de Z tant choisi par d faut Sous les fen tres d filantes cocher les case R1 X1 courbes jaunes et d cocher les cases Z R et Z X Sur l onglet d acquisition de donn es r gler le gain de la voie 0 au niveau 4 amplification de 10 fois R gler la tension d excitation au niveau 4 amplitude max Pour d tecter efficacement les d fauts de surface la fr quence d excitation doit tre r gl e entre 100kHz et 500kHz Lancer l acquisition Pour d tecter un d faut il faut que la ligne passant par les 2 bobines de d tection soit perpendiculaire l axe du d faut Une marque blanche sur la sonde indique le sens de cette ligne Avancer la sonde toujours dans la direction de cette marque et non perpendicula
13. de s interfacer avec le monde ext rieur Une interface codeurs incr mentaux 2 voies offre la possibilit de d terminer la position x y de la sonde 1 3 Applications Z Scope V62 Pro M est un appareil de mesure multifonctions Il peut remplir un large ventail d applications de mesure physique ou de contr le non destructif e Mesure d imp dance avec l application directe dans plusieurs domaines o contr le non destructif par courants de Foucault tri de mati res mesure d paisseur de conductivit lectrique d tection de d fauts o contr le non destructif par mesure de l imp dance lectrique selon la m thode de 4 points ou r seaux de 4 points e Mesure de fonction de transfert avec des applications tr s vari es o tude de la r ponse fr quentielle d un circuit o mesure de d placement LVDT o tude des capteurs fonctionnant selon le mode excitation r ception e G n rateur de signal sinuso dal Il utilise une technologie enti rement num rique qui vite toute d rive le d faut connu des appareils analogiques D un encombrement tr s faible l ger et dot d une interface USB pour le transfert de signaux et pour la configuration cet appareil est l outil id al pour les applications portables les mesures sur le terrain la formation technique De par sa tr s bonne stabilit de mesure il peut galement tre utile dans les mesures industrielles en continu 1 4 Exemples d applications 1 4 1
14. e dans le fait qu ils ont une sensibilit importante sur toute la plage de fr quence contrairement aux bobines de d tection Magn to r sistance g ante de y upph Pin out meN Functional Block Diagram NVE corps www nve com fp D D NVE AAXX K 02 4 Lee m TS KE KO CUT W ground Axis of Sensiraty Figure 4 Un capteur GMR de NVE Le Z Scope V6 peut recevoir directement un capteur GMR De plus il fournit un signal la bobine d excitation formant ainsi un syst me de contr le non destructif complet La figure ci dessous indique le branchement d un capteur GMR de s rie AA avec le Z Scope V6 Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 8 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 Bobine d exciaton Magn to r sistance GMR Z Scope v 8 Bindage y Ti GMS i 5 sorie LC Blindage oprie dr OV ec Bobine de contre r action ki J C a Figure 5 Utilisation d un capteurs magn to r sistances g antes avec le Z Scope V62 pour mesurer un champ magn tique La sortie COM COM permet de polariser le GMR sur la portion lin aire de sa courbe caract ristique de mani re automatique malgr les changements du champ magn tique statique environnant sortie analogique propos e uniquement en option 1 4 3 Branchement d un capteur magn tor sistance KMZ10 de Philips EMZ10E 2V Figure 6 Branchement de 2 capteurs ma
15. e imaginaire des signaux d entr e ce qui permet de d terminer par la suite l amplitude du signal et son d phasage par rapport au signal issu du g n rateur Le g n rateur de signal et le d tecteur synchrone sont tous r alis s par des technologies num riques ce qui conf re une stabilit exceptionnelle l appareil Le Z Scope V62 Pro peut r aliser des balayages automatiques en fr quence Ce mode de mesure est tr s utile dans la caract risation fr quentielle d un syst me ou d un capteur diagramme de Bode plan d imp dance normalis e de capteurs courants de Foucault caract ristique imp dance fr quence etc Un r glage de gain permet de faire varier le gain de 1 10 000 par s quence 1 2 5 pour les 2 voies uniquement par logiciel Par rapport au mod le pr c dent Z Scope V6 le Z Scope V62 Pro se distingue par les avantages suivants 1 Amplificateur d instrumentation de haute qualit l entr e avec un produit gain bande de 10 MHz au lieu de 1 5MHZz pour la version v6 Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 3 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 2 Le gain de la version 6 2 est contr l num riquement par logiciel au lieu du bouton sur la face avant du V6 3 La valeur de gain va jusqu 10 000 au lieu de 4 900 pour la version v6 Les entr es et sorties auxiliaires sont opto coupl es et permettent l appareil
16. eau sondes Binder 680 7 cts Fiche sur c ble Binder 680 7 cts vue c t contacts souder Vue face avant Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 26 Internet www sciensoria fr email iInfo sciensoria fr
17. ensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 Transmitters Construction d un codeur incr mental Channel A Channel B Code track en disk Channel A l Channel B Signaux de sortie d un codeur incr mental le signal index n est pas montr il n est pas n cessaire d utiliser Index LED E Entr e 3 5V 24V polarit r versible Couplage optique aia Isolation galvanique OV c t entr e Sch ma lectrique d une entr e opto coupl e Brochage de la partie Entr es num riques opto isol es 2 3 3 Connecteur Aux outputs Type SubD femelle 25 points Fonction sorties num riques opto coupl es Description ces sorties opto coupl es sont compl tement isol es entre elles et par rapport la partie interne de l appareil Z Scope v62 Pro Ainsi les surtensions du c t ext rieur ne peuvent pas nuire l lectronique de l appareil De plus l utilisateur peut choisir la tension de fonctionnement de ces Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 16 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 sorties en connectant la source voulue entre 5V et 24V Dans l industrie la plupart des quipements s interfacent avec des niveaux 0 24V et non 0 5V TTL Alimentation Vec Electronique interne D Sortie p Alimentation 0V Connecteur SubD25 points femelle Brochage du connecteur Aux outpu
18. gn tor sistances KMZ10 sur le Z Scope V6 pour mesurer un champ tournant Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 9 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 1 4 4 Branchement d un pont de jauges de contrainte mesure de d formation m canique Font de Wheastone EXC Tension J1 E Ji mesure c t tension E J2 mesure c t compression DES Compression Figure 7 Branchement d un pont de jauges de contrainte sur le Z Scope V6 Les jauges de contrainte sont utilis es pour la mesure de d formation m canique Le Z Scope V6 est tout fait adapt pour une utilisation avec un pont constitu de jauges de contrainte gr ce son entr e diff rentielle et sa sortie de signal d excitation Etant capable d exciter le pont avec un signal alternatif il peut viter les d rives propres l excitation en courant continu 1 4 5 Analyse du liquide iguide de r f rence Figure 8 Utilisation du Z Scope V6 pour l analyse d un liquide m thode de 4 points en comparaison avec un liquide de r f rence 1 4 6 Analyse de la r ponse fr quentielle d un circuit Af nuateur Circuit a analyser Z Scope v Figure 9 Analyse de la r ponse fr quentielle d un circuit avec le Z Scope V6 Dans cette application on stimule le circuit analyser avec le signal EXC et on mesure le signal d entr e e avec la voie 1 et le signal de sortie
19. ia fr R130923 10 03 14 D faut Courants de Foucault C Sciensoria Cartographie du champ magn tique cr par les courants de Foucault autour de 3 fentes parall les La figure ci dessus montre le comportement des courants de Foucault l approche d une fente et une cartographie de champ magn tique mesur sur 3 fentes parall les EXC sortie d excitation du Z Scope V6 E E entr es diff rentielles d une des voies du Z Scope V6 Figure 2 Diff rentes possibilit de branchement des capteurs courants de Foucault sur le Z Scope V6 Les applications d un syst me de contr le non destructif par courants de Foucault construit sur la base d un Z Scope V6 sont nombreuses D tection de fissures ou de d fauts Mesure de l paisseur de feuilles m talliques sans contact Mesure de conductivit lectrique Mesure de distance d tection d objets m talliques W D D D D Mesure de vibration de d placement sans contact Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 5 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 Partie r elle R Volt en fonction du temps Diagramme de Lissajous Hombre d chantillons GE SN CC SE CC SNS C2 Partie imaginaire X Volt en fonction du temps Partie r elle en vol Hombre d chantillons Figure 3a Signature d un d faut d tect par un capteur courants de Foucault gauche p
20. iensoria fr R130923 10 03 14 Figure 11b Face arri re du Z Scope v62 Pro 2 2 Caract ristiques g n rales Fr quence du signal d excitation 3 kHz 100 kHz Entr e du signal Entr es 1 et 2 Produit gain bande passante JL 10 MHZ i Interface USB 2 0 compatible USB 1 1 a Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 14 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 2 3 Brochage des connecteurs 2 3 1 Connecteur Probes Type Binder s rie 680 7 points Le sch ma du c ble et des connecteurs associ s est fourni en annexe 2 3 2 Connecteur Aux inputs Type SubD m le 25 points Fonctions entr es num riques opto coupl es entr es de l interface codeurs incr mentaux Description les entr es num riques opto coupl es permettent d isoler la partie int rieure de l appareil des dangers du monde ext rieur Une surtension ne peut pas d truire l appareil De plus elles offrent la possibilit d utiliser une large plage de tension pour interfacer avec l appareil de 3 5V 24V Connecteur SubD25 m le Brochadge TO Codeur Y phas H 7 EE ne Codeur X pe B Brochage de la partie codeurs incr mentaux Les documents constructeurs des codeurs incr mentaux indiquent tr s en d tail comment les utiliser Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 15 Internet www sci
21. ionnement la livraison Z Scope V62 Pro 1 C ble USB SubD9M 1 C ble sonde 1 Sondes quantit selon commande Logiciel WinEC pour Z Scope V62 Pro DEN NN 4 Garantie et service apr s vente Garantie Le produit est garanti 2 ans pi ces et main d uvre dans nos laboratoires l exception des c bles de mesure La garantie ne couvre pas les mauvaises utilisations du produit Contact service apr s vente voir en bas de la page 5 ANNEXE 5 1 Sch ma du c ble d une sonde simple bobine R22 R21 Fiche m le s rie Binder 680 7 cts Gaine thermo Fiche ODU krap Embase ODU oint rouge s rie 0 7 cts s rie 0 7cts E1 R21 me E2 blindage vers embase de la sonde 1008 ii E2 R22 blindage E1 me R11 i E1 Bobine a R12 blindage R11 R21 R11 me R12 aan Embase ODU fix e sur la sonde vue de dessus Fiche ODU sur c ble vu c t c ble E2 Embase EGG 0B 307 CLL FN3817120 Fiche m le FGG 0B 307 CLAD52Z FN3817271 R12 R22 E2 blindage R21 me E2 blindage R21 me Sch ma lectrique O Q O Q E1 me Hs G R22 blindage E1 me Ke G R22 blindage O O C QG R12 blindage R11 me R12 blindage R11 me Note les connecteurs ODU et LEMO s rie 0 sont identiques Embase panneau sondes Binder 680 7 cts Vue face avant Fiche sur c ble Binder 680 7 cts vue c t contacts souder Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 7
22. ire cette marque Bobines de d tection Bobine d excitaton Marque blanche Sonde Blarow D vue de dessous Balayer une surface comportant un d faut une coupure dans une feuille aluminium par exemple Apuyer sur F1 pour ajuster l chelle des axes R p ter la man uvre quelques fois Au final on devrait pouvoir apercevoir la forme caract ristique du signal sur un d faut un pic positif suivi d un pic n gatif ou inversement selon le sens de passage de la sonde Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 25 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 5 3 Sch ma du c ble d une sonde diff rentielle pont de Wheastone R11 R22 R21 Fiche m le s rie Binder 680 Gaine thermo 7 cts Fiche ODU Embase ODU Point rouge s rie 0 7 cts s rie 0 7cts R21 me d E2 blindage vers embase de la sonde R21 E2 R11 R22 blindage E1 me R22 R12 E1 R12 blindage R11 R21 R11 me R12 Embase ODU fix e sur la sonde vue de dessus Fiche ODU sur c ble vu c t c ble R22 Embase EGG 0B 307 CLL FN3817120 Fiche m le FGG 0B 307 CLAD52Z FN3817271 Sch ma lectrique E2 blindage R21 me E2 blindage R21 me O O O Q E1 me LS C H R22 blindage E1 me G R22 blindage QG O R12 blindage R11 me R12 blindage R11 me Note les connecteurs ODU et LEMO s rie 0 sont identiques Embase pann
23. on du fonctionnement du Z Scope ss 19 2 4 2 Commandes de param trage du Z Scope v6 19 2 4 5 Format du flot de donn es renvoy par le Z Scope V6 20 2 4 4 Programmation d un logiciel propri taire ss 22 2 4 5 Logiciel fourni par D GIORSONUE Saone sed ae ESPES eee Dan es ea ei da 22 3 CONDITIONNEMENT A LA LIVRAISON sssssssssssessssssssssscssecssssossssssossosssoesosssossosssoscsssssssosssssssso 23 d GARANTIE ET SERVICE APRES VENT ii EEE 23 3 ANNE NE eh dires E ane de cliiei eat 23 5 1 SCHEMA DU CABLE D UNE SONDE A SIMPLE BOBINE sssssesssesssssrsrrrrrrtttrerteesssssserresrretreerreesseeseereeeeeee 23 3 2 SCHEMADU CABLE D UNE SONDE DIFRERENTIBLLE caen ass emeeesmeaecnencn 26 Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 2 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 1 Description g n rale 1 1 Synoptique Calculateur embarqu Figure 1 Synoptique du Z Scope V6 1 2 Fonctionnalit s Le Z Scope V62 Pro est la version industrielle du Z Scope v62 Comme le Z Scope v62 il comprend un g n rateur de signal d excitation et un r cepteur 2 voies multiplex es Le g n rateur de signal g n re un signal sinuso dal de fr quence variable jusqu 100 kHz pour stimuler un circuit externe Le r cepteur poss de 2 voies diff rentielles multiplex es Gr ce un d tecteur synchrone l appareil d termine la partie r elle et la parti
24. onne e _ Rouge pi ce mauvaise En fonctionnement standard sans application programm e la LED n a que 2 tats teinte et jaune 1 5 3 Interrupteur L interrupteur ON OFF situ l arri re de l appareil qui permet de le mettre sous ou hors tension Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 12 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 2 Caract ristiques techniques 2 1 Aper u g n ral Probe Figure 11a Face avant du Z Scope v62 Pro Connecteur Probe Ce connecteur est destin recevoir un cordon multi conducteurs dans lequel circulent plusieurs signaux e Signal d excitation de sondes il s agit d une sinuso de de fr quence allant de 3 kHz 100 kHz en mode normal et 200 kHz en mode extensif et d une amplitude d environ 7V cr te cr te e Deux voies de mesure enti rement diff rentielles destin es tre branch es sur des sondes de type pont Plusieurs types de sondes peuvent tre connect es ce connecteur e Sonde courants de Foucault e Des capteurs n cessitant des voies de mesure diff rentielles comme des jauges de contrainte e Capteur de temp rature comme les thermistors e Sondes de conductivit lectrique 4 lectrodes m thode de 4 points Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 13 Internet www sciensoria fr email info sc
25. otes n cessaires sur Internet et installe le mat riel connect Une fois install e l interface FTDI se pr sente la fois comme un port USB et un port s rie virtuel COMxx Ce port s rie est tr s pratique car de nombreux logiciels permettent de g rer le port s rie comme c est le cas de Matlab Tr s peu de logiciels au contraire permettent d acc der aux ports USB Il est donc possible de piloter le Z Scope v6 depuis Matlab M au moyen d un programme appropri M 2 4 1 Description du fonctionnement du Z Scope v62 Pro Comme indiqu plus haut le Z Scope v62 Pro met un signal sinuso dal pour exciter un circuit externe et mesure des signaux d riv s du signal d excitation par ses 2 voies de mesure multiplex es Un d modulateur synchrone num rique permet de calculer la partie r elle et la partie imaginaire des signaux mesur s partir des parties r elle et imaginaire on peut d terminer l amplitude et la phase de ces signaux Les valeurs de phases ainsi obtenues sont toutes r f renc es par rapport la phase du signal d excitation Il s agit des valeurs de phases absolues Pendant un balayage en fr quence il pourrait y avoir des d phasages dus au circuit interne de l appareil ce qui fait que la phase d un signal peut ne pas tre constante sur la plage de balayage fr quentiel ce qui est tout fait normal Par contre il ny a pas de d calage de phase d au circuit interne entre les 2 voies d
26. r ments de fr quence dans un balayage en fr quence Exemple envoyer 32 10 fait que le Z Scope v62 Pro effectue un balayage avec 10 incr ments en fr quence La fr quence initiale f est celle fix e par la commande 1 xx Les suivantes sont d termin es par la formule fi fo i finc avec i 1 10 31 XX fixer le nombre de p riodes du signal apr s lesquelles ont peut d marrer la mesure attente de la stabilit de la mesure apr s une incr mentation de la fr quence d excitation xx 0 511 de 512 plus c est de 2 en 2 pas de valeurs entre 1024 et 1535 1024 511 9 xx fixer le nombre de r p tition de la mesure sur une fr quence pendant un balayage 2 4 3 Protocole d mission de donn es par le Z Scope v62 Pro Une fois param tr le Z Scope v62 Pro peut fonctionner de mani re autonome et retourne des r sultats de mesure Une trame de donn es comprend 32 octets et est selon ce format RoXo R X leg ADCCAC8ChiC RC o caract res servant d ent te la trame de donn es envoy es Ils indiquent le d but de la trame Ro partie r elle du signal mesur par la voie 0 1 poids faible poids fort voie cod sur 16 bits dans l ordre octet Xo partie r elle du signal mesur par la voie 0 1 voie cod de la m me mani re R partie r elle du signal mesur par la voie 1 2 voie cod de la m me mani re R partie r elle du signal mesur par la voie 1 2 voie cod de l
27. r une signe et termin e par un Ci dessous les caract res envoyer sont imprim s en bleu xx exprime un nombre entier et ne doit pas comporter de virgule 0 0 arr ter la mesure Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 19 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 0 1 d marrer la mesure Exemple envoyer 0 1 d marre la mesure continue envoyer 0 0 stoppe la mesure 0 5 voies 0 et 1 multiplex es alternativement 0 6 voie 0 uniquement 0 7 voie 1 uniquement re me Exemple envoyer 0 5 ne mesure que la 1 voies alternativement voie 0 6 ne mesure que la 2 0 7 mesure les 2 1 xx fixer la fr quence d excitation en hz Exemple envoyer 1 100000 en ASCII permet de fixer la fr quence d excitation 100 kHz 3 XX fixer l amplitude en volt cr te cr te de la tension d excitation La tension croit selon l ordre suivant de la commande xx 1 2 3 0 Exemple envoyer 3 1 fixe le niveau le plus faible de la tension d excitation Envoyer 3 2 fixe le niveau suivant de la tension d excitation 2 fois plus important Envoyer 3 0 fixe le niveau le plus important de la tension d excitation 11 xx fixer la valeur d incr ment en fr quence pendant un balayage automatique en fr quence Exemple envoyer 1 10000 en ASCII permet de fixer le pas de fr quence de balayage 10 kHz 32 xx xx 1 511 Fixer ne nombre d inc
28. s avec la voie 2 du Z Scope V6 l aide du commutateur La r ponse fr quence diagramme de Bode du circuit sera exprim e sous cette forme Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 10 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 M 20l0g0 7 s e o M le module et D la phase de la r ponse fr quentielle du circuit Ainsi la diff rence avec le Z Scope VE il nest pas n cessaire d utiliser un commutateur pour mesurer successivement les signaux e et s 1 4 7 Mesure d imp dance lectrique Res R sistance pour la mesure du courant d excia on Figure 10 Mesure de l imp dance Z l aide d une r sistance de r f rence Rref Dans cette application on cherche mesurer l imp dance Z Pour ce faire on injecte un courant l aide de la sortie d excitation EXC EXC puis mesurer ce courant l aide d une r sistance de r f rence Rref et de la voie 2 La voie 1 mesure la chute de tension sur Z L imp dance Z sera d termin e par l quation Notons que V1 et V2 sont des grandeurs complexes Par cons quent l imp dance Z est une grandeur complexe comprenant une partie r elle et une partie imaginaire ou une amplitude et une phase Pour les sondes courants de Foucault simple bobine la connexion de la sonde correspond celle de la figure 10 Pour une sonde simple bobine de type MCT 1 de Sciensoria Rexc 100 et Rref 1
29. ts smeo te some s am u amo z 2 3 4 Connecteur USB Type SubD femelle 9 points Ce connecteur est pr vu pour recevoir un c ble USB SubD9 propri taire de Sciensoria 2 D fil blanc 3 D filvert 4 OV fil noir Points 6 7 8 9 non connect s 2 3 5 Connecteur Power Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 17 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 La coquille du connecteur est reli la terre du bloc d alimentation Il est donc important de brancher ce bloc sur une prise qui dispose d une broche de mise terre Ceci am liore le rapport signal sur bruit et surtout prot ge l utilisateur de toute fuite de courant Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 18 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 2 4 Logiciel embarqu et interface avec un ordinateur Le Z Scope v62 Pro est dot d une interface USB utilisant un composant fabriqu par la firme anglaise FTDI www ftdichip com Les produits de FTDI sont extr mement populaire du fait de leur installation ais e sur les ordinateurs des utilisateurs Pour installer une interface FTDI il suffit d installer les pilotes USB livr s avec le produit ou t l charger depuis le site de FTDI Sous Windows 7 l installation devient m me automatique l ordinateur va chercher lui m me les pil
30. ut fonctionner des fr quences basses jusqu a 2 kHz sans d rive Il est donc id al pour la mesure des fortes paisseurs Diagramme de Lissajous 2 200 2 000 1 800 1 600 1 400 1 200 1 000 200 600 400 200 15 000 10 000 Figure 3d Tri de mati res Il s agit de pastilles pour contacts lectriques ayant la face active trait e Sciensoria 7 rue Ravel 35170 BRUZ t l 02 99 57 19 71 fax 02 99 57 18 78 7 Internet www sciensoria fr email info sciensoria fr R130923 10 03 14 sp cialement La couche de traitement est tr s fine Il faut distinguer la face trait e face 1 de la base face 2 merece Les eur EXC EXC Il Sonde pie voed Eg Fes vois 2 EQ Il sonde face E1 sd Scope v Sonde pr s 4 1 Demande de mesure Y i al indication pile ou aoe l 4 Trigg p ple 1 logique entr e opiocoupl e face 0 logique 35V max sorie opiocoupl e collecteur ouvert 60V 60 mA Max Figure 3e Synoptique d un syst me de tri de faces utilisant un Z Scope v6 avec 2 voies utilis es Les signaux logiques sont utilis s pour r aliser la poign e de main hand shake avec l automate de la cha ne de production 1 4 2 Branchement d un capteur magn to r sistances g antes GMR de NVE Les capteurs magn to r sistance g antes sont de plus en plus souvent utilis s dans les applications de contr le non destructif Leur avantage r sid
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