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mise à jour
le 25/01/2017
Questions fréquentes concernant la sustentation magnétique
 


> Pouvez-vous m'expliquer le fonctionnement du circuit de sustentation magnétique, "bloc par bloc" ?

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Tout d'abord, on trouve la barrière photo électrique constituée de la led et du phototransistor. La résistance R7 sert à limiter le courant dans la LED. Le phototransistor est inséré dans un pont constitué de lui-même et la résistance de 22 kΩ. Le signal électrique correspondant au mouvement de la balle est récupéré en A.

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Ce signal électrique est injecté dans le premier ampli op (lm324) qui est utilisé en suiveur afin d'isoler le point A du pont diviseur de la suite du montage.
En sortie, ce même signal est envoyé dans le circuit de déphasage constitué de R2, R3, C1.
Le signal déphasé apparaît en B.

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Le signal déphasé doit être lui aussi isolé du reste du circuit et est donc injecté dans le deuxième ampli opérationnel qui l'amplifie de 10 fois (rapport de x10 entre R5 et R4).

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La puissance délivrée par l'ampli opérationnel n'étant pas suffisante pour alimenter la bobine, il faut encore amplifier le signal par un Darlington (BD678).
La résistance R6 sert a "tirer" la base du Darlington B(1) vers la tension de l'émetteur E(3) pour obtenir en sortie un signal carré relativement pur au point D.

La LED2 sert à vérifier que le montage fonctionne correctement et à régler la barrière photo électrique.
La diode D2 absorbe l'extra courant de rupture présent aux bornes de toute inductance lorsque l'on coupe l'alimentation. Ce courant et la tension inverse pourraient détruire le Darlington.

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Si vous avez accès à un logiciel de simulation électronique, vous pouvez entrer le schéma du circuit de lévitation en remplaçant la cellule et le phototransistor par un générateur de tension alternative réglé à 70Hz et à 1,5 V d'amplitude. Vous pouvez ainsi visualiser les tensions électrique que vous devriez avoir sur votre montage définitif.

La simulation ci-dessous a été réalisée avec Multisim de National Instruments (la sensibilité de l'oscillo est réglée sur 5 V/Div pour toutes les entrées)

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Parmi les logiciels pour smartphones android, gratuits ou à quelques euros, on trouve des applications sympathiques comme Droid Tesla.
Il ne faut pas s'attendre à des performances comparables à Multisim, mais pour simuler des circuits simples ou des portions de circuit, il peut être utile.

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Dans la même catégorie, EveryCircuit pour Android donne lui aussi des résultats intéressants...

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...avec son oscilloscope à 4 voies et ses petites courbes animées aux points névralgiques du schéma

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