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Construire un détecteur de ciel clair

Une traduction d’un tuto trouvé sur Internet.

Voici une adaptation d’un système  inventé par Patrick Miles en 1998, qui mesure directement  le rayonnement au sol et du ciel. Il faut utiliser un circuit comparateur très simple à l’aide de deux transistors LM335 sensibles à la température et un amplificateur opérationnel.

Le coût total est seulement quelques euros, à l’exclusion du fil pour connecter les capteurs, le boîtier de commande et de la zone de l’alarme. Le principe de base du dispositif est que sous un ciel nuageux le rayonnement de la terre est en grande partie diffus, et il y a très peu de différence de température entre un thermomètre exposé et l’autre sous écran. Sous un ciel clair, en revanche, il peut y avoir de très grandes différences de température entre les deux sondes. C’est cette différence que le détecteur de ciel clair mesure et fait retentir une alerte lorsque le ∆T dépasse une valeur prédéterminée. Un des inconvénients est qu’en cas de vent, le ciel peut être clair, mais l’alarme n’a pas déclenchée, une forme de bouclier du capteur peut aider.  Il peut y avoir également des déclenchements inopinés qui pourraient vous gêner ou gêner vos voisins.

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Voici le schéma (cliquez sur l’image pour l’agrandir)

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Remarque : La résistance variable 50kΩ a été remplacée par trois résistances variables, 2 résistances variables seraient mieux : une comme un régleur et l’autre comme un ajusteur de la température extérieure.  Le circuit a été construit sur une plaque de 8 cm par 6 cm. Un  « point de test”  a été ajouté pour y brancher un voltmètre capable de lire le mV, ce qui permet un ajustement beaucoup plus facile. Le corps du capteur est construit à partir d’éléments PVC blanc de plomberie.  Le capteur (chaud) de la température de l’air a été placé dans un petit tuyau en cuivre de chauffage central avec un bouchon soudé sur le haut. Ensuite, l’ensemble a été inséré dans le tube PVC horizontal sur une profondeur de 14 cm. Le capteur de température (froide) du ciel a été collé à l’arrière d’une feuille de laiton (6 cm par 5,5 cm).  Un bouchon a été collé  à l’arrière de la plaque. Enfin, une face de la feuille de laiton a reçu plusieurs couches de peinture de cellulose noir mat (petit tube de peinture de retouche de voiture). Les deux capteurs ont un commun donc seulement trois câbles sont nécessaires.

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Placez le capteur à 90 cm du sol.

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L’avertisseur sonore a été placé dans une petite boîte ABS avec un interrupteur marche/arrêt connecté à la sonnerie. Il faut étalonner le dispositif avant de  faire le montage final. Connecter un multimètre sur les points d’essai et d’ajuster les VR1 et VR2 pour trouver 0 V, assurez-vous que les deux capteurs sont rapprochés et ne se touchent pas ; ce système peut être calibré à environ 0.10 C. En touchant le capteur chaud et vous devez obtenir une augmentation immédiate de tension.. Ajuster les deux résistances variables pour déclencher la sonnette, déclenchée à 1.2V.

Positionnez le capteur froid au Nord pour minimiser le chauffage dû au Soleil

Liste des pièces

  • 2 x LM335Z (TO92) capteurs de température .
  • 2 x BC239 (TO92C) couplée en paire de Darlington.
  • TLO71, LM308 ou toute amplificateur opérationnel similaire.
  • Presque n’importe quel petit transistor Op similaire fera l’affaire mais les capteurs de température devront être ceux répertoriés.
  • 2 x 200Ω 6W résistances pour le diviseur de tension
  • 7KΩ R8, R3  R4 12kΩ 20kΩ R5  R6, R7  R9 200kΩ tous en 1/4W
  • C1 100pF condensateur
  • 100kΩ et 50kΩ résistances variables, pour remplacer le point zéro (voir le circuit)
  • Divers connecteurs et bouchons.
  • raccordement pour 3 câbles de base pour l’unité de capteur
  • boîtes et buzzer
  • alimentation DC
  • Peinture de cellulose noir mat pour le capteur « froid »

 

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