Roue Instrumentée - Détection/Récupération d'énergie

## Problème original posé en Septembre 2015

En fixant un aimant sur une roue de vélo, il possible de mesurer le passage de l'aimant devant un capteur magnétique et d'en déduire la vitesse de rotation de la roue. Il est aussi possible de récupérer de l'énergie pour par exemple alimenter un éclairage à diodes électroluminescentes clignotantes. Dans ce projet on souhaite construire un modèle qui permet de visualiser le principe de fonctionnement d'un ou plusieurs types de capteurs magnétiques (par exemple capteurs à effet Hall, capteurs magnétorésistifs, capteurs inductifs). De même le montage doit permettre de démontrer le principe de récupération d'énergie par induction.

## Questions pour vous

Différence capteur Hall, capteur inductif ?
Récupération d'énergie ? Comment ?
Mesure de vitesse angulaire ? Comment ?
Possibilités d'un Arduino ?

## Datasheets

Arduino Uno : lien

## Annexe 3 : LogBook

D'autres groupes arrivent à mettre des pdf, des photos de feuilles manuscrites ...

Pour l'instant, l'esthétique n'est pas un critère.

Mardi 5 avril :

Cables : C'est Cables Arduino ? OK pour un paquet de fils

Ecran LCD 2 lignes ? OK en commande

Breadboard : OK en commande

LED et resistances (pourquoi 220 Ohm ?)

## **Mercredi 4 Mai**

### 1- Scénario pour le 10 Juin

On fait tourner la roue tout en expliquant la différence entre les deux capteurs (détection du champs), puis on explique comment on charge le condensateur (stocker l'énergie) aux bornes de la bobine. Explication de la mise en œuvre de l'arduino (réutilisation de l'énergie), un compte tours (calcul de la vitesse).

### 2- Matériel à amener

- arduino : OK Arduino UNO

- écran d'arduino 2x16 : OK écran alphanumérique 2 lignes de 16 caractères

- breadboard : OK

- fils arduino: mâle-mâle; femelle-femelle, mâle-femelle : Surtout des males males

- potentiomètre 10Kohm : en commande.

- un adaptateur secteur : ? Chargeur Arduino 9V ?

### 3- Matériel EPA utilisé

- un voltmètre

- un multimètre

- un générateur 5 volt en continu

- une plaque à bornes avec résistance, condensateur, diiode, fils, pinces

- un adaptateur secteur

## **Mardi 29 Mars**

### Bilan de séance

Nous avons repositionné sur notre roue notre capteur à effet hall car nous avions décalé tout les aimants. Ensuite nous avons fait quelques recherches par rapport à l'arduino.

Voici la liste du matériel dont nous allons avoir besoin afin de mettre en place notre scénario:

- Câbles mâle mâle, femelle femelle, femelle mâle

- un écran pour l'arduino avec 4 sorties

- un breadboard

- résistance de 220 OHM (?)

- leds de différentes couleurs

### Objectif de la séance prochaine

Rechercher un programme pour l'arduino afin qu'il puisse calculer la vitesse de rotation de notre roue à l'aide du capteur à effet hall.

## **Mardi 5 Janvier**

### Bilan de séance

Continuer les expériences avec les 6 aimants.

Nous avons changer le support du capteur inductif car il n'était plus stable.

Nous avons aussi amélioré la manivelle qui avait un défaut.

### Objectif de la séance prochaine

Réaliser les expériences avec tous les aimants sur la roue c'est à dire déterminer l'intensité, la tension puis la puissance avec différentes valeur de la résistance.

## **Mardi 08 Décembre**

### Bilan de séance

expériences réalisées avec différentes résistances. ( mesures à vous montrer, mais on n'arrive pas à vous les communiquer sur le site).

### Objectif séance prochaine

Augmenter le nombre d'aimants, réparer la roue et refaire les expériences avec ces nouveaux éléments.

## **Mardi 17 Novembre**

### Bilan de séance

Nous avons réalisé les expériences prévues la semaine dernière mais nous avons rencontré un problème... Les diodes du capteur à induction ne s'allument plus lorsque la roue tourne. De plus nous avons essayé de déterminer la tension au borne de la diode du capteur à effet hall mais même si le capteur n'est pas alimenté, nous observons quand même une tension aux bornes de la diode.... Est-ce normal ?

### Objectif de la séance prochaine

Résoudre les problèmes rencontrés et avancer dans la récupération d'énergie ainsi que la recherche de nouvelles idées afin que notre projet soit des plus original.

## **Mardi 10 Novembre**

### Bilan de la séance

Nous avons cherché des idées pour rendre notre projet plus original, sans succès. Nous aimerions avoir quelques idées de votre part à ce sujet ainsi que sur la question de la récupération d'énergie. En effet, pour cette question, nous avons eu l'idée de mettre un condensateur pour avoir un courant continu. Est-ce une bonne idée ?

### Objectif de la séance suivante

Nous allons réaliser les mêmes expériences que la dernière fois mais cette fois-ci avec les aimants directement fixés sur la roue afin de déterminer la tension avec la roue en mouvement. Peut-être aussi déterminer l'intensité afin de calculer la puissance maximale.

## **Mardi 03 Novembre**

### Bilan de la séance

Nous avons réalisé les même expériences de la séance avant les vacances ( avec des photos en accompagnement ). En revanche, nous avions demandé la séance dernière du matériel, nous sommes impatientes de le tester.

### Objectif de la séance suivante

Tester le matériel. Recherche sur le récupération d'énergie.

## **Mardi 13 Octobre**

### Bilan de la séance

Expériences réalisées !!!! On a pu observer le champ magnétique des aimants grâce à une feuille représentant le champ+ boussole= nord- sud détectés. Récupération au capteur à effets Hall: visualisation sur oscilloscope + mesure au voltmètre (résultats très satisfaisants! (photos du montage jointes prochainement).

### Objectifs de la séance suivante

Remettre les aimants sur la roue correctement positionnés au champ+ réfléchir si oui ou non on refait la roue+fixer le capteur (ce que l'on vous demande ci-dessous)+ recherches sur la récupération d'énergie.

### Questions/demandes posées aux encadrants

Nous aimerions avoir le même dispositif que vous nous avez confectionné (capteur à effets hall+résistance+régulateur+dell témoin du courant) mais y rajouter une deuxième dell cette fois-ci linéaire afin d'observer qualitativement les différences de champ, donc une dell linéaire reliée au capteur ( peut-être ajouter un amplificateur afin de mieux observer les faits)

## **Mardi 6 octobre**

### Bilan de la séance

Recherche sur le capteur à effet Hall ( alimentation,... )

## **Mardi 22 Septembre**

#### Bilan de la séance

Fichier:Roue instrumentée.pdf
Recherche sur les différents capteurs (document déposé ci dessous)

Discussion avec l'équipe technique sur l’hypothétique roue (fixation capteurs, amélioration de la vitesse).

#### Questions/demandes posées aux encadrants

On souhaiterait vous commander les capteurs (SS496, à induction et magnéto-résistif) et 5 aimants (aimant en néodyme) afin de commencer le plus rapidement possible le montage.

### Mardi 8 Septembre 2015

Présentation du cadre général du partenariat puis des huit projets.
Présentation de quelques matériels.