Capteur détecteur de flamme analogique – DFRobot

Présentation

Dispo chez :

Pour plus de détails voir : notre comparatif des fournisseurs Arduino

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Le Capteur de Flammes de DFRobot peut être utilisé pour détecter un feu ou d’autre longueurs d’onde de 760 nm à 1 100 nm. Dans le jeu robotique de lutte contre l’incendie, la flamme joue un rôle important lors de la recherche, celle-ci peut être utilisée au travers des yeux du robot afin de trouver la source de l’incendie.Il peut être utilisé par des robots de lutte contre l’incendie, des robots footballeurs. Angle de recherche du capteur de flamme de 60 degrés.

La température opérationnelle du détecteur de flamme est de -25 degrés Celsius à +85 degrés Celsius, dans le cadre de la flamme il convient de noter que la distance de recherche de la flamme ne doit pas être trop proche afin d’éviter des dommages.

Documentations utiles :

• http://www.dfrobot.com/index.php?route=product/product&path=36_58&product_id=195
• Page Robotshop : http://www.robotshop.com/eu/capteur-flammes-dfrobot-2.html

Infos théoriques utiles

• Tout corps chaud émet un rayonnement lumineux dont la répartition suit une courbe appelée courbe du corps noir. Le pic de cette courbe est fonction de la température :

Source image : http://h0.web.u-psud.fr/projetsdephysiquestatistique/images/spectre.png

• On voit bien ici qu’une partie importante du rayonnement d’une flamme (1200°C environ soit 1473 Kelvins – ajouter 273 ) se trouvera dans les longueurs d’ondes infra-rouges détectées par le capteur, à savoir entre 760 à 1100 nm.

Pour plus d’informations, les curieux iront voir :

• http://fr.wikipedia.org/wiki/Corps_noir
• http://fr.wikipedia.org/wiki/Degr%C3%A9_Celsius
• Sur la flamme de bougie et pleins d’autres choses : http://philippe.boeuf.pagesperso-orange.fr/robert/physique/bougie.htm

Brochage

Le brochage est de ce capteur analogique est le suivant :

• 1: Vout : 20 cm (4,8 V) – 100 cm (1 V)
• 2: 0V
• 3: +5V

Caractéristiques techniques

• Il détecte le feu et d’autres longueurs d’onde : entre 760 à 1100 nm (dans l’infra-rouge)
• Portée de détection : 20 cm (4,8 V) – 100 cm (1 V)
• Tension d’alimentation : + 5 V
• Angle de recherche du capteur de flamme de 60 degrés.

Fonctionnement

Fonctionnement général

• Ce capteur dispose d’une photo-diode infra-rouge qui détecte le rayonnement d’une flamme.
• Il détecte le feu et d’autres longueurs d’onde
• Tension de sortie fonction de la distance à la flamme : 20 cm (4,8 V) – 100 cm (1 V)

Signification fonctionnelles des broches

• 1: Vout : 20 cm (4,8 V) – 100 cm (1 V)
• 2: 0V
• 3: +5V

Mise en oeuvre pratique

Test linéaire

Procédure :

On réalise ce test en utilisant :

• côté Arduino, le programme : Affiche le résultat brut d’une conversion analogique sous forme graphique sur le PC (interface Processing)
• côté Processing, le programme : Interface oscilloscope simple utilisant port Série (80% écran – échelle Y= 0-1023) avec fenêtre de contrôle

Le montage utilisé

Résultats

Réponse à vide :

• Dans une relative obscurité, à vide, le capteur a une réponse analogique aux alentours de 600mV :

Réponse d’une lampe à distance fixe :

• Voici la réponse du capteur à la présence d’une lampe placée à 20 cm environ :

Réponse à la présence d’une bougie à distance fixe à 30 cm environ :

• Voici la réponse à la présence d’une bougie dans l’axe du capteur (les encoches correspondent au passage de la main entre la bougie et le capteur) :

Réponse à la présence d’une bougie à distance variable

• Voici la réponse à la présence d’une bougie dans l’axe du capteur entre 70cm en début de graphique jusqu’à 30 cm environ en fin de graphique.

• La réponse est relativement linéaire, nettement au dessus du niveau de base à toute distance testée.

Test angulaire

• Ce capteur m’a donné envie de le tester en fonction de sa réponse angulaire, ce qui est rendu possible grâce à l’utilisation d’un servomoteur et de Processing.

Procédure :

On réalise ce test en utilisant les programmes Arduino et Processing suivants :

• Réaliser une mesure angulaire de la réponse d’un capteur analogique avec affichage graphique dans Processing

Le montage utilisé

Résultats

Détection d’une flamme de bougie

• Voici le résultat d’une détection d’une flamme de bougie placée à 40 cm avec mesure angulaire de la réponse du capteur :

Exemple de mesure angulaire avec détection d’une flamme de bougie placée à 40 cm du capteur
Les demi-cercles concentriques représentent les niveaux de tension. Un rayon tous les 10 degrés
(cliquer sur l’image pour agrandir)

• La détection angulaire est fine (20°) et la réponse franche.

Détection angulaire d’une lampe

• Voici le résultat d’une détection d’une lampe placée à 20 cm avec mesure angulaire de la réponse du capteur :

Les demi-cercles concentriques représentent les niveaux de tension. Un rayon tous les 10 degrés
(cliquer sur l’image pour agrandir)

• La détection est ici beaucoup moins fine et la réponse moins franche

Avis

Les + :

• Fixation facile avec ses 4 trous
• Facile à utiliser
• Très bonne détection de la flamme d’une bougie avec bonne précision angulaire

Les – :

ÉlectroniqueBien chauffer son atelier d’électronique : confort, sécurité et continuité de travail

Au Total :

• Un capteur qui détecte bien les sources chaudes (flamme, lampe…)

Exemples d’utilisation de cette interface

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