Cahier des charges Coliscience

Démarche expérimentale

Définition de l’expérience

Règles

L’équipe de jeunes devra fournir un ou plusieurs documents exposant au moins les points suivants :

• DEF1 : Description des objectifs de l’expérience et des paramètres physiques mesurés.

• DEF2 : Choix et performances des éléments de la chaîne de mesure (capteurs).

• DEF3 : Méthode d’étalonnage de la chaîne de mesure.

• DEF4 : Plans des sous-ensembles électriques.

• DEF5 : Plans d’interconnexions électriques.

Explications

• DEF1 : Le but est de s'assurer qu'il s'agit bien d'un colis expérimental.

• DEF2 : De l'étude de l'objectif et de la méthode pour l'atteindre découle la définition technique de l'expérience. Ce point a pour but de s'assurer que le matériel embarqué dans le colis permettra effectivement d'atteindre les objectifs de l'expérience. Le choix de chaque élément, dépend des compétences de l'équipe, du temps dont elle dispose, de son budget, des produits disponibles sur le marché.

• DEF3 : L'étalonnage d'une chaîne de mesure consiste à quantifier la réaction du dernier maillon (traceur graphique, ordinateur, niveau sonore enregistré…) de la chaîne, en fonction de la variation du premier (capteur). La méthode utilisée doit permettre, d'obtenir avec une précision connue, la valeur du paramètre mesuré.

• DEF 4,5 : Le succès d'un projet nécessite des méthodes de travail efficaces. Trop souvent, les plans ne sont pas régulièrement mis à jour, ce qui peut avoir des conséquences importantes quand survient un incident dans les derniers jours et que personne ne se souvient du fonctionnement du système. Avoir une documentation à jour est la meilleure preuve que peut apporter une équipe de la maîtrise de son projet. De plus, ces documents permettront à votre suiveur de mieux vous aider tout au long de l'année.

Recommandations

L'étalonnage de la chaîne de mesure est un point important lors de la réalisation d'un projet expérimental. Il est impératif de l'effectuer avec le plus grand soin en tenant compte des grandeurs d'influence. Une grandeur d'influence est un paramètre perturbateur qui vient modifier la valeur de la grandeur que l'on souhaite mesurer.

Exemple : est-ce que les changements de température au cours du trajet ne vont pas affecter tous les capteurs de votre expérience ?

Expériences embarquées

Règles

Sont interdits

• EX1 : L’embarquement d’animaux morts ou vifs.

• EX2 : Les expériences pouvant mettre en danger la sécurité des personnes ou de l’environnement.

• EX3 : Les expériences pouvant porter préjudice au transporteur

Voir aussi le chapitre « Sécurité »

Contrôles

• EX1, EX2, EX3: Document de projet et visite de qualification.

Explications

• EX1 : Pour des questions éthiques, bien sûr.

• EX2 : Le colis est amené à beaucoup voyager, et à aucun moment il ne doit représenter un risque pour les personnes. De plus, il est également stocké pendant des périodes relativement longues dans divers lieux, dans lesquels il ne doit présenter de danger immédiat ou après son passage.

• EX3 : Pour le transporteur, le colis expérimental est un colis standard dans son processus de traitement. Il ne doit donc pas causer une quelconque entrave au travail ou aux intérêts du transporteur.

Réalisation de l’expérience

Règles

• EXP1 : La chaîne de mesure doit présenter une autonomie supérieure à 5 jours.

• EXP2 : Le signal doit pouvoir être mesure à toutes les étapes de l’expérience, depuis la mise en forme jusqu’au module enregistreur.

• EXP3 : L’encombrement et le poids de l’expérience doit être compatible avec les colis proposés par le transporteur.

Contrôles

• EXP1 : Mesure de l’intensité débitée et de la capacité de chaque pile.

Explications

• EXP1 : Planète Sciences doit s’assurer de la viabilité de l’expérience et de la récupération des résultats par l’équipe
• EXP2 : Pouvoir suivre le signal (la tension) depuis le capteur jusqu’à l’enregistreur est fondamental pour pouvoir dépanner les cartes. Si le signal n’est pas accessible aisément (par exemple sur des circuit imprimés), il faut ajouter des points de tests de types borniers.

• EXP3 : Raisons pratiques

Utilisation de la carte Mermoz

Règles

• MOD1 : La tension du signal à l’entrée de chaque voie doit être comprise entre 0 et 3,3V.

• MOD2 : L’alimentation du module ne doit pas être supérieure à 9V.

Contrôles

• MOD1 : Mesure de l’amplitude du signal pour les valeurs extrêmes de l’expérience.

• MOD2 : Mesure de la tension d’alimentation

Explications

• MOD1 : Pour obtenir la plus grande résolution, il est conseillé d’utiliser au maximum la gamme 0 à 3,3V, ce qui peut se faire en modifiant le gain d’un montage amplificateur ou à l’aide d’un pont diviseur à résistances. Toute tension en dehors de ces valeurs risque d’endommager le module et ne pourra être convenablement stockée.

• MOD2 : Le module ne fonctionnera pas convenablement pour des tensions trop élevées. Il est prévu pour fonctionner avec une pile 4,5V (type 3LR12), qu’il est recommandé d’utiliser.

Sécurité

Règles

Sont strictement interdits:

• SECU1 : Toute substance dangereuse (toxique, inflammable, corrosive, radioactive…)

• SECU2 : Tout récipient pressurisé ou hermétiquement clos.

• SECU3 : Tout élément pyrotechnique ou pouvant initier une combustion.

• SECU4 : Tout dispositif susceptible d’émettre des parasites radiofréquences.

• SECU5 : Tout objet fortement magnétisé

• SECU6 : Toute tension supérieure à 24V .

Contrôles

• SECU1,2,3,4,5,6 : Document de projet et visite de qualification.

Explications

Ces contraintes sont essentiellement liées aux transports. Il s’agit de s’assurer auprès du transporteur que le colis est compatible avec les moyens de transport courants (tout particulièrement le transport aérien).

• SECU1 : Le colis ne doit pas remettre en cause la sûreté du personnel et des équipements, y compris s’il y a rupture du paquet.

• SECU2 : La diminution de pression lors d’un trajet en avion pourrait en provoquer l’éclatement. Pour cette raison, entre autres, les batteries au plomb et Li-Polymère sont interdites.

• SECU4 : Pour éviter toute interférence ou tout brouillage des appareils électroniques alentours, il est interdit d’utiliser des émetteurs radios. De même, les moteurs électriques génèrent des interférences radio et sont également proscrits.

• SECU5 : Certains instruments de navigation des avions utilisent toujours des compas.

• SECU6 : 24V est la tension standard en environnement humide qui garantie la sécurité des personnes. Cette règle s’applique à toutes les tensions présentent dans le colis, aussi bien pour les entrées de la carte Mermoz que dans les expériences.

Télécharger ce Cahier des charges Coliscience (pdf, 120Ko, version 1.3, aout 2005)