40) 07/12/2017 : Circuit imprimé du luxmètre photorésistant (MJD 58094)

Durant ce chapitre, nous allons nous égarer un peu dans l’historique de la conception, car les photographies proposées sont réalisées chronologiquement et simultanément à l’avancement du projet. En ce qui vous concerne, ce sera bien plus facile, car la solution définitive étant connue, il vous sera possible de réaliser entièrement le petit circuit imprimé avant de le placer sur la sonde. C’est parti, remontons le temps par un petit regard attendri sur la Fiche n°17 pour se remémorer le schéma électrique du luxmètre. Cette expérience scientifique ultra compliquée ne mobilise que la photorésistance et la résistance de 1kΩ pour former un diviseur de tension présenté à A6. Sur la Fiche n°27 on vérifie que la résistance de 1kΩ est logée sur le circuit imprimé principal, donc sur le circuit imprimé de complément seule sera soudée la cellule photorésistante.

Réaliser le circuit imprimé du luxmètre.

Initialement, le spectromètre colorimétrique n’était qu’une vague hypothèse dont la faisabilité restait à démontrer. Aussi, la cellule photosensible a été simplement dirigée vers le haut et placée un peu vers le centre, pas trop loin de la Fémur de la Jambe A en vue d’expérimentations chromatiques futures. Le circuit imprimé tel qu’il se présente sur la Fig.194 correspond à la configuration initiale, la cellule est perpendiculaire au bord de la petite plaque prépercée. Cette photographie est à rapprocher de la Fiche n°14 car les pistes sont coupées en vue de brancher la centrale gyroscopique MPU6050. Le trou central T sert précisément à son immobilisation ainsi que le perçage le plus à droite. Pour faciliter l’installation du petit circuit imprimé de complément sur les deux boulons 4 de la Fig.177, l’orifice de droite est légèrement allongé. Pas de chance, sur Image 42.JPG, car la cellule photosensible est exactement en dessous de la ligne qui alimente le servomoteur. Sur cette image on distingue parfaitement le petit bloc de mousse qui cale les deux modules situés à l’avant. On voit également que le petit connecteur de liaison avec la centrale gyroscopique est nettement au dessus du Tibia de la Jambe D éliminant tout risque d’interférence matérielle. Comme nous allons le voir dans les chapitres qui suivent, telle qu’elle est positionnée à l’origine la cellule n’est pas située au bon endroit en dessous du filtre chromatique pour le spectromètre colorimétrique. Aussi, sur le prototype, il a fallu la torturer un peu en pliant à angle droit le fil rigide de droite comme dessiné à l’échelle sur la photographie. Aussi, en ce qui vous concerne, il tombe sous le sens que vous aller procéder avec méthode et la placer sans la torturer directement en bonne orientation. Autrement dit, les deux tiges de raccordement de la cellule resteront rectilignes,  la zone sensible étant placée bien en coïncidence avec le centre des secteurs colorés lorsque le filtre est immobilisé sur le Fémur de la Jambe A. (Voir la Fig.195)
Protocole pour déterminer la position de la cellule photorésistante :
Simplicime à exprimer on se contente de placer provisoirement le circuit imprimé sur les boulons 4 de la Fig.177 pour avoir sa position exacte. Puis on installe les filtres colorés sur le Fémur de la Jambe A. On peut alors avec précision repérer la position précise à imposer au petit carré photoélectrique. On plie alors ses deux fils rigides pour qu’ils traversent les deux trous du petit circuit imprimé. Il n’y a plus qu’à tout redémonter et terminer les soudures sur la plaque prépercée. La photographie d‘Image 43.JPG présente le prototype sur lequel on a démonté la Jambe A pour y fixer le filtre polychrome du spectroscope colorimétrique. Le circuit imprimé de la photorésistance était à ce stade entièrement terminé et branché sur l’électronique générale du circuit imprimé principal. Pour son compte, Image 44.JPG présente la sonde terminée, sachant que dans votre cas ce sera exactement pareil mis à part le fil non tordu à angle droit sur la cellule photorésistante.

Installer le filtre coloré du spectrographe.

Opération qui suppose que le filtre a été découpé et percé convenablement, travail qui sera décrit dans le prochain chapitre. Toutefois, on comprendra mieux la constitution géométrique du filtre quand son immobilisation sur le Fémur de la Jambe A sera préparée et les éléments nécessaires disponibles. Sur la Fig.196 JEKERT est entièrement achevée dans sa version ultime et au repos sur ses sabots. Tout à fait sur le dessus on observe facilement la présence du filtre chromatique immobilisé par deux petits boulons ØM2 qui dépassent sur le dessus des secteurs colorés. Compte tenu du faible surpoids qu’ils entraînent, inutile de les raccourcir. La boussole cachée par les fils des servomoteurs est à peine visible. On distingue bien le petit bloc de mousse synthétique qui cale le capteur météorologique et le module télémètre à ultrasons. Observez au passage le cordon ombilical lové sagement en une boucle de faible diamètre pour ne pas encombrer l’environnement exigu de l’ordinateur. En X on peut repérer la petite plaque marron du circuit imprimé de complément qui supporte le capteur du luxmètre. Il semble bien mal utilisé avec un faible taux d’occupation. En réalité les nombreux fils de liaison sont soudés sur le dessous. Sur la Fig.197 le filtre composé de deux couches de milard 1 est immobilisé de façon rigide dans l’espace par pincement entre deux rondelles plates larges 2. Ces rondelles sont ajustées à la bonne hauteur et serrées l’une contre l’autre par les écrous 3 et 4. Les éléments 5 et 7 qui servent de support au filtre participent également à la liaison entre le palonnier et le Fémur. Leur dépassement n’est pas identique car ils sont issus d’une vis dont la tige filetée a été sciée au milieu de sa longueur sous tête. Ces éléments filetés sont immobilisés sur la Jambe par les écrous 6. Le dessin montre le palonnier qu’il faut percer à un diamètre d’environ 2,2mm bien centré sur des trous existants pour ne pas le fragiliser. Respectez leur position car les dessins à imprimer pour concrétiser les filtres en tiennent compte. Sur Image 45.JPG la Jambe A a été déposée pour percer les deux trous de passage de la visserie 5 et 7. Comme à ce stade du développement la sonde était achevée, le module LASER se trouve sur le Fémur. On doit percer le trou de gauche et réaléser celui de droite à environ 2,2mm de diamètre. Durant cette opération il sera impératif de prendre toutes les précautions pour évacuer l’intégralité des copeaux d’aluminium conducteurs de l’électricité et avides de créer des courts-circuits à profusion. Comme le perçage est effectué alors que le Fémur n’est pas déposé, car les boulons qui brident le servomoteur sont collés au vernis à ongles, caler sous la pièce usinée avec une forte épaisseur de carton. (Pour ma part je réutilise des vieux manuels scolaires conservés pour cet usage.)

La présence du vieux recueil de sinus et cosinus maintien le Fémur bien à l’horizontale quand on le perce ou que l’on augmente le diamètre de l’alésage initial de droite. N’oublions pas que le foret ØM2 est d’une grande fragilité. Il faut y aller très tendrement. Pour le palonnier c’est le risque d’éclatement à la sortie des lèvres coupante que le matériau risque de se fendre. Tout doux, vraiment tout doux il faut mesurer les efforts. Et puis franchement, il vaut mieux percer Dupont et Durand que la belle table vernie du salon ! Un gros paquet de publicités de Noël qui encombrait la boîte aux lettres, bien empilé convient aussi parfaitement. OUF, sur Image 46.JPG on a terminé cette petite opération chirurgicale, pas un seul copeau métallique n’a été égaré. On peut réassembler la Jambe A sur la sonde, les deux petits boulons soutenant le filtre étant alors en place. Sur Image 47.JPG qui montre le prototype à cette phase de l’intégration, on peut observer que les écrous 4 sont positionnés à la même hauteur que ceux qui sur le dessus immobilisent le circuit imprimé de complément. En ajoutant les rondelles 2 le filtre 1 touchera à peine le haut des vis qui supportent la petite plaque prépercée de la cellule photorésistante. Lorsque le filtre est assemblé correctement, à la bonne hauteur, comme on le voit sur Image 48.JPG, la distance qui sépare la plaque support du multiplexeur au DESSUS du circuit imprimé fait 21mm sur le prototype.

Réaliser le filtre coloré du spectrographe.

Pratiquement ça revient à découper deux contours dans la planche des filtres, puis à percer deux trous bien positionnés pour les immobiliser sur le Tibia de la Jambe A. Et bien l’expérience montre que ce n’est pas aussi élémentaire que ne le laisse supposer le préambule de ce chapitre. Avec une bonne paire de ciseaux on découpe très facilement le périmètre du secteur coloré. En revanche, percer les deux trous avec précision est « diabolique ». Tenter de percer avec la pointe fine des ciseaux se traduit inévitablement par une fente qui ne demandera qu’à s’agrandir. Le cutter n’est pas mieux lotit. Aussi, personnellement la meilleure méthode que je puisse vous proposer et qui a fait ses preuves depuis « toujours » est la suivante : On commence par réunir le matériel indispensable éparpillé sur la Fig.199 avec en B une punaise munie d’un corps de préhension, un pointeau plus gros en diamètre comme en C, une lame de rasoir E et un quelconque écrou ou pièce métallique avec un tout petit trou central comme en D. Sur la Fig.199 le secteur coloré est un exemplaire du prototype. Pour affiner au mieux ses formes ont été corrigées et surtout, les deux trous repérés en vert sont sur les dessins à imprimer maintenant parfaitement positionnés. Si vous regardez attentivement l’échantillon A de la Fig.199 vous constaterez que les deux trous sont percés, la pièce translucide est terminée et propre à l’emploi. Vous pouvez vérifier que les deux orifices sont propres, bien circulaires et surtout qu’il n’y a aucune amorce de fente partant vers l’extérieur. La technique consiste à disposer l’emplacement du trou exactement au dessus de celui de faible diamètre sur D. Avec la punaise B on perce un premier trou d’amorce. Puis, on y introduit le pointeau C et sur des « écrous » de diamètres plus grands, progressivement on « poinçonne » jusqu’à aboutir au diamètre de perçage désiré. Lorsque l’on effectue ce déplacement réciproque D le poinçon 1 provoque sur le filtre 2 un bossage 4. Il suffit alors, comme montré sur la Fig.200 de presser en P la lame de rasoir 3 sur 1 et de couper tout le tour la matière déformée. Il résulte de cette opération un trou sans amorce de fente et parfaitement rond. l’Image 49.JPG montre l’un des deux trous presque achevé. Enfin sur Image 50.JPG le secteur coloré est terminé. Vous pouvez constater qu’il n’a pas été découpé sur le profil issu des dessins d’études, mais corrigé pour adopter un contour optimisé. C’est ce contour avec la position des trous corrigée qui est représenté sur la Fiche n°21.

La suite est ici.

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