Examen+1

__**Question 3**__ //La méthode de conversion analogue-numérique utilisée par le régulateur se nomme "Méthode par approximations successives". Expliquer comment fonctionne une conversion analogique-numérique par approximations successives. Pourquoi utiliser cette méthode de conversion? Justifier votre réponse.//

Le convertisseur analogique-numérique à approximation successive est très répandu à cause de sont rapport vitesse et résolution. Dans notre cas, le régulateur est réglé à 12 bits. Se convertisseur va essayer plusieurs valeurs de tension afin de trouver un 0 ou 1 logique. Voici un schéma de convertisseur SAR (Successive Approximation Register) :

Tout d’abord, la tension analogique Vx est liée à la borne + du comparateur. Lorsque une impulsion est envoyée au Start du circuit de commande la conversion débute. Dès le premier coup du Clock est enclenché, le circuit de commande met le MSB (le bit ayant la plus grande valeur, toujours le premier à gauche) à 1 et tout les autres bits à 0 (1000 0000 0000 dans notre cas). Pour alléger le texte, je vais faire l’exemple avec seulement 3 bits au lieu de 12 bits. Au début, la tension VR, qui varie de 1 à 5 volts à cause de la boucle de courant, est réduite de la moitié pour donner la tension VC. C’est à ce moment où le MSB est déterminé. Si la tension Vx est supérieure à VC se sera un 1 et s’il est inférieure se sera un 0. Notre code binaire peut maintenant prendre la forme de 100 ou bien 000. Se code est enregistré dans le circuit de commande et recommence le processus pour le deuxième bit et ainsi de suite. Voici un exemple plus concret avec des chiffres :

Soit une tension Vx de 2.6 Volts et VR de 5 Volts trouver le code binaire (avec un réglage de 3 bits)


 * 1)** Le circuit de commande génère le nombre binaire **100**. Puisque le bit le plus significatif (MSB) a un poids égal à la moitié de VR, le convertisseur D/A délivre une tension analogique VC de 2.5 Volts.
 * 2)** Le comparateur signal que la tension Vx est plus grand que VC**.**
 * 3)** Le circuit de commande conserve le bit (MSB) à l'état 1.
 * 4)** Le circuit de commande met le deuxième bit à l'état 1, produisant ainsi le nombre binaire **110** auquel correspond la tension analogique VC de 3.75 Volts (2.5 Volts du bit le plus significatif plus 1.25 Volts du deuxième bit).
 * 5)** Le comparateur signale que Vx est inférieure à VC.
 * 6)** Le circuit de commande remet le deuxième bit à 0.
 * 7)** Le circuit de commande met le bit le moins significatif à l'état 1. Au nombre binaire 101 correspond la tension analogique VC de 3.125 Volts (2.5 Volts du bit le plus significatif plus 0.625 Volt).
 * 8)** Le comparateur signal que la tension Vx est plus grand que VC**.**
 * 9)** Le circuit de commande conserve au troisième bit (LSB) la valeur de 1.
 * 10)** La conversion est terminée et nous avons obtenus le nombre binaire 101.
 * 11)** Cette démarche est répétée pour autant de bit qu’il y a.

Pour résumer, la tension d’entrer Vx est comparée à la tension VC qui est la moitié de la tension VR. La tension VC est vaut toujours la moitié de la tension VR plus la tension: 2 ^ -(numéro de la bit) x VR. Si cette la tension Vx s’avère supérieur à la tension VC un 1 logique sera sauvegardé dans le circuit de commande et s’il est inférieure se sera un 0 logique. Ensuite elle recommence à l'étape 1 pour la deuxième bit, troisième bit et ainsi de suite.

Le choix pour laquelle notre système marche avec cette tecnologie est parce que le temps de conversion se situe dans les mégaHertz ce qui est très rapide. De plus, c'est un convertisseur très répandu dans l'industrie et peu cher.

Voici un graphique qui met en relation la résoluion par rapport à la vitesse de transmission des différents convertisseurs analogique-numérique.

http://perso.orange.fr/daniel.robert9/Digit/Digit_14TS1.html#circuit
 * __//Référence://__**

//Toutes les connexions entre l'ordinateur serveur et les régulateurs (sur la table comme sur les murs) sont câblées à 4 fils. Ainsi, je pourrais fonctionner en "Full Duplex". Pourquoi sommes-nous obligés de fonctionner en "Half Duplex"? Justifier votre réponse.//
 * __Question 6__**

Le régulateur est programmé de manière que la vitesse de transmission des données se fait à 9.6Kbits/sec. sur une configuration en Half-duplex. À cette vitesse, une transmission Full-Duplex sera inutile, car premièrement le régulateur ne pourra pas le supporter et la vitesse est trop lente, donc ce n’est pas avantageux.

__**Question 9**__ //Quelles sont les tensions rencontrées entre:// //Justifier vos réponses.//
 * //Le thermocouple et le circuit de traitement du signal du thermocouple?//
 * //Le régulateur et l'interface RS485/RS232 sur la portion du circuit RS485?//
 * //Le serveur et l'interface RS485/RS232 sur la portion RS232?//
 * //Le serveur et les ordinateurs clients sur la portion Ethernet?//

Le thermocouple envoie une tension en millivolts tout dépendamment de la température du four. Cette étendue varie entre 0º C et 100º C, donc entre 0 mV et 5.269 mV pour le thermocouple de type J.Ensuite cette tension est amplifiée et transformée en boucle de courant qui varie de 4 à 20 mA à cause de la boite noire. À l’intérieur du régulateur on retrouve un convertisseur analogique-numérique qui traduit une valeur de référence, celle de la boucle de courant, entre 1 et 5 volts. Cette tension est ensuite comparée par //"Méthode par approximations successives"// et cette tension inconnue est envoyée sous forme du protocole RS-485, elle se situe entre -7 et 12 Volts. Le 12 Volts vient du fait que le convertisseur RS-485 TBLED fonctionne en TTL, donc 5 + 7 = 12. La portion RS-232 qui se situe entre le convertisseur et le serveur peut atteindre une étendue de -15 à 15 Volts. Par contre, la tension que génère l’ordinateur se situe entre -12 et 12 Volts. De plus les valeurs de tension situé entre -3 et 3 Volts n’existes pas, car l’ordinateur peu confondre un 0 logique avec une tension de 0 Volts et un 1 logique avec une tension de 1 Volts. L’Ethernet est une transformation technologique du protocole RS-485, elle utilise la même norme donc, les niveaux de tension y sont pareils, de -7 à 12 Volts.