capteurs_meteo

Une nacelle doit comporter quelques capteurs météo pour mesurer les conditions physiques du vol. Les paramètres les plus courants qui sont importants pour comprendre et calculer une trajectoire de vol de ballon sont les capteurs de pression atmosphérique, de température de l'air et de l'humidité relative de l'air. Les autres paramètres sont plus spécifiques, et leur nombre est très grand, on peut citer les capteurs de lumière, électrostatique, vitesse du son, masse volumique de l'air, radioactivité, magnétisme, gravité, ozone...

	1	Capteur d'humidité : c'est sur cette page ! ( HUMIDISTANCE VALVO-PHILIPS, HC1000 )
	1b	Capteur d'humidité : nouveau schéma F6AGV
	2	Capteur de pression. ( MPX2200AP, MPX5100AP, MPX4100AP )
	3	Capteur de température. ( CTN, KTY10-6, AD22100AT, LM335Z )
	4	Capteur de lumière. ( BPW34, LDR03, cellule solaire )
	5	Capteur d'ions ( à venir )
	6	Capteur électrostatique ( J310 ) ( à venir )
	7
	8
	9

Le capteur d'humidité ambiante utilisé est l' humidistance de Philips. (ou Valvo).

Ce capteur convertit la variation du taux d'humidité en une variation de capacité, entre les valeurs de 100 pF pour 0 % d'humidité et 180 pF pour 100 % d'humidité.

Le capteur est un petit condensateur composé d'un film isolant (le diélectrique du condensateur) sur lequel on a vaporisé une fine couche d'or (les armatures du condensateur).

En raison de l'extrême faiblesse de l'épaisseur de cette couche d'or, les molécules d'eau peuvent la traverser et modifier de ce fait les caractéristiques du diélectrique :

La capacité est en Farad. La permittivité est exprimée par le produit e = e_o . e_r avec

e la permittivité du vide = 1 / 36. p . 10⁹ . La surface est exprimée en m² et

Une augmentation de l'humidité se traduit par une augmentation de la capacité. Le changement de capacité prend un certain temps. La précision est de quelques pour cent. Ce capteur ne convient pas pour un taux inférieur à 10%, et au delà de 90% d'humidité la condensation risque de fausser la mesure.

Il fait appel à deux oscillateurs synchronisés et réalisés avec des portes NOR, des circuits intégrés 4001. La période du signal carré de chaque oscillateur est donnée par la relation :

Les oscillateurs sont des astables, ils ont leurs signaux de sortie mis en comparaison et la tension résultante est filtrée pour produire une tension continue en sortie. La variation d'humidité de l'air ambiant change la capacité du capteur humidistance, et la fréquence de l'oscillateur variable. Les impulsions qui résultent de la comparaison de la fréquence des deux oscillateurs sont amplifiées par deux portes NOR et redressées puis filtrées par un ensemble :

L'élément de comparaison est une porte NOR : IC1 dont les broches sont repérées 11, 12 et 13.

Le réglage du niveau de la tension de sortie est possible grâce à un potentiomètre de 22 kohms et au final un circuit RC peut amortir les variations de tension en sortie ( facultatif).

110	112,4	115	117,9	121	124,2	128	132,1	137	144	152
0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100

gamme de fréquence de l'oscillateur : 1 kHz à 1 MHz. Tension maxi 15 volts. Température de fonctionnement : 0 à 85°C. Humidité de stockage : 0 à 100 %.Température de stockage : -25 à 85°C. Pas d'exposition à la vapeur d'acétone ou de chlore. Poids : 1,3 grammes. Tangente d : inférieure ou égale à 0,035 dans les conditions +25°C et 43 % d'humidité, 100 kHz, 122 pF + ou - 15 %. Temps de réponse pour un changement de 90 % de la valeur précédente à +25°C : entre 10 et 43 % d' humidité inférieure à 180 secondes et entre 43 à 90 %, inférieure à 300 secondes...