PLUVIOMETRE Nouvelle Version
PLUVIOMETRE Automatique Nouvelle Versi
on
1 Les problèmes du premier modèle
1.1 Problème d'étanchéité
1.2 Problème de l'électronique
2 Nouveau principe de vidage
2.1 Les moteurs de barbecue
2.2 Adaptation mécanique
2.3 Les fins de course
2.4 L'alimentation, affichage et commande
2.5 Les fils de liaisons
2.6 Le CI de mesure
3 Les essais
4 La fonction Hauteur=f(tension)
5 Conclusions
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Préambule
L'électronique est restée inchangée et a seulement été mise au point de façon plus pointue, elle a été intégralement récupérée de la première version. La partie mécanique a quant à elle, été profondément revue. Vous pourrez donc vous référer à l'article précédent "pluviomètre Automatique" pour comprendre tout ce qui gravite autour du thème ainsi que l'évolution par rapport à la situation précédente.
Cette Nouvelle version corrige l'ensemble des problèmes recensés.
Y aura-t-il une version 3 ? C'est loin d'être certain, car une transmission radio des valeurs et un micro contrôleur serait naturellement au "top", mais tel que c'est là, c'est déjà beaucoup d'énergie pour un simple relevé hebdomadaire...
Concentrer ses efforts sur des valeurs horaires ou instantanées me semble plus important (Température, vitesse et direction du vent, pression atmosphérique...)
Cet article aura finalement une publication plus rapide que prévu et non issue des longues soirées d'hiver…car il est malgré tout nécessaire de rédiger lorsque le sujet traité est encore bien "frais" en mémoire.
1 Les problèmes du premier modèle
Comme toujours, on ne saurait penser à tout, et on peut sous-estimer de bonne foi certains paramètres, surtout qu'une expérience précédente (hauteur d'eau citerne) avait donné de bons résultats.
Aussi le pluviomètre qui utilisait rigoureusement la même électronique aurait dû logiquement ne poser aucun problème.
Cela n'a pas été le cas pour plusieurs raisons.
1.1 Problème d'étanchéité
(Cette étanchéité nécessaire est un problème spécifique d'un pluviomètre et n'existait naturellement pas pour la mesure de hauteur d'eau de la citerne)
Au départ le système de clapet fonctionnait correctement, mais la tenue dans le temps n'a pas été à la hauteur des espérances.
Sur ce point, le problème était double, car il y avait en premier lieu le mastic silicone, qui au fil du temps s'est décollé à certains endroits, occasionnant des micro-fuites, suffisantes cependant pour modifier la hauteur d'eau et vider l'appareil en quelques jours.
(Pour vérifier cela, il faut naturellement avoir un deuxième pluviomètre à proximité !)
Il y avait aussi la présence de résidus (brins d'herbe, bestioles, poussières…) qui empêchaient certainement aussi la parfaite étanchéité au niveau clapet cette fois.
1.2 Problème de l'électronique
Ce problème s'est déclaré par des valeurs assez différentes au fil d'une journée sans pluie et avec un niveau d'eau stable. Après diverses recherches et hypothèses, il est apparu que le phénomène était dû à l'électronique et non à un problème de capteur ou de variations de caractéristiques de l'eau. Le matin et le soir, les valeurs étaient différentes à cause de la température seulement.
J'avais déplacé à l'époque le régulateur de tension dans le boîtier alimentation en intérieur, au cas où il dérive, mais le problème n'était pas sur cet élément mais bien sur le petit CI, pour un ou plusieurs composants qui dérivaient !
Après "torture" au sèche cheveux qui assure une vérification globale de la stabilité à la température du CI, j'ai changé les deux composants qui dérivaient de façon très importante.
(C'est la première fois que je réalise ce genre d'essais, et j'avoue que c'est assez spectaculaire de voir comment les éléments dérivent à la température)
Après cet échange, la réduction de la dérive de la tension de sortie a été très significative avec quelques dizaines de millivolts seulement. (Ce qui fait environ 5/100 de Litre/M² (5 centilitres) par 10 mV). A ce sujet dans l'autre article j'avais fait une erreur avec les millivolts au lieu de dizaines de millivolts.
Les composants sensibles localisés ponctuellement au fer à souder on été C2 de 10nF et R12 de 120K+15K=135K (photos dans le premier article). Cette résistance R12 est à régler "au finish" pour donner le niveau de tension maximum pour la hauteur d'eau maximum.
On remarquera aussi que la capacité de mesure (en pico Fards) est plus faible que dans le cas d'une citerne puisque la longueur est également plus faible. Cela réduit donc aussi la dynamique des valeurs et rétrécit l'étendue de mesure en termes de capacité et met en exergue les points délicats de tout montage (stabilité, capacités parasites, sensibilité à la température etc...).
Cette réalisation me semble tout de même être très utile, même si la précision est un peu moins bonne que pour la mesure de hauteur d'eau de citerne.
2 Nouveau principe de vidage
Ce nouveau principe, auquel j'aurais dû penser plus tôt, consiste en l'abandon de tout système de vanne d'électrovanne, clapet, et autres petits trucs sophistiqués…
Avez-vous trouvé ? Pas d'idée ? …Lorsque vous relevez de visu la hauteur d'eau dans le pluviomètre, vous lisez la hauteur d'eau sur l'échelle de mesure graduée en mm/M² ou litres/M², puis vous remettez à zéro pour la semaine suivante…
Comment remettre à zéro ? En retournant l'appareil pour vider l'eau !
La nouvelle méthode n'est donc que la réplique de ce que l'on fait manuellement !
Adieu fuites, bestioles coincées, joint décollé et autres petits problèmes…
Il est évident que cette solution est la seule qui soit fiable au niveau des fuites. Je ne dis pas qu'il n'y aura pas d'autres problèmes, mais au moins pour ce principe, c'est résolument fiable.
Comment faire ? Simplement avec un petit moteur de tourne broche pour barbecue que l'on trouve entre 3 et 10 € environ dans toutes les grandes surfaces.
Ces petits moteurs sont un peu embêtants car ils fonctionnent 
sous 1.5V continu puisqu'à l'origine, la pile est intégrée au boîtier. Mais tant pis, il faut en passer là, car la vitesse de rotation est parfaite et il y a un réducteur assez solide pour "piloter" un poulet à l'origine. Alors le moteur pilotera bien un pluviomètre !
2.1 Les moteurs de barbecue
Ces moteurs ont un couple assez élevé et sortent sur un carré femelle type clenche de porte. Il est possible par le bouton rouge d'origine d'assurer l'inversion du sens de rotation par inversion des polarités.
On retiendra donc le même principe pour notre rotation.
Il sera nécessaire de démonter du côté pile en souleva
nt légèrement les linguets laiton, pour pouvoir souder les fils d'alimentation directement sur le moteur. En effet le commutateur inverseur d'origine est de piètre qualité et nuirait certainement ultérieurement à cause des intempéries. De plus il pourrait y avoir des incidents dus au mauvais sens sélectionné.
Les fils soudés sur le moteur seront donc sortis par le passage libéré de l'interrupteur/inverseur. La partie acier support de pile n'est plus utile. La couper définitivement.
(Dans le cas où vous feriez une version à piles, il faudrait tout de même ajouter une deuxième pile, voir ci-après !)
2.2 Adaptation mécanique
Le grand principe retenu
est que le pluviomètre doit rencontrer un contact fin de course à 0° et 180° de rotation.
Le tout sera implanté comme le modèle précédent sur une platine en plastique transparent épais (6.5 mm).
Les fins de course seront fixés sur des petites plaques de même nature et perpendiculairement. (Taraudage au diamètre 3 mm avec petites lumières de réglage sur la platine)
L'axe de rotation du pluviomètre sera légèrement excentré relativement à la hauteur du pluviomètre pour permettre le passage du fond du pluviomètre sans toucher les fins de course, lors de la rotation.
Ces moteurs ont un renflement autour du carré d'entraînement, mais également près du pion. Il sera donc nécessaire de réaliser un gros trou au diamètre 26 mm pour que l'ensemble soit bien plaqué contre la platine en plastique au niveau du carré.
Au niveau du pion on fera seulement un perçage à diamètre 10 ou 12 pour la "petite bosse" en laissant au moins 3 mm d'épaisseur de guidage pour le pion.
Le moteur sera fixé sur la plaque par les deux vis existantes, et empêché de tourner par le pion qui sera scié simplement à raz de la partie plate. Ce pion sera introduit dans un trou de la plaque principale.
On fera un petit fraisage pour les deux vis, principalement pour gagner un peu de longueur.
L'entraînement du pluviomètre 
est réalisé par un collier PVC (pour évacuation de diamètre 40). Il faudra adapter un peu en démontant la roue en zamak du dernier pignon, et en la perçant pour loger une vis à tête fraisée qui ira se visser sur une petite colonnette hexagonale suffisante en longueur pour que le pluviomètre ne frotte pas sur la platine.
L'autre côté de la colonnette ira dans l'écrou amovible du collier. (On ajustera les arêtes de l'hexagone pour zéro jeu dans le carré !)
NOTA : Lors du démontage du capot du réducteur, bien repérer les pièces et faire bien attention de ne pas perdre le petit palier tôle situé SOUS le gros engrenage en Zamak. (voir photo ci dessus)
Ceci représente ce qu'il y a de plus simple à réaliser, et de moins coûteux. Je dirais que c'est de la "bidouille traditionnelle" de bricoleur.
Il est nécessaire de préparer en premier, le trou ce
ntral sur la platine principale, puis le trou pour le pion, et enfin les deux trous pour les vis de fixation, avant de positionner les fins de course.
ATTENTION : Pour le pion, il serait souhaitable de ne pas le mettre comme je l'ai réalisé et comme sur le plan, mais vers le haut. Cela permettra la sortie des fils vers le bas, par le trou libéré par le retrait de l'interrupteur/inverseur Rouge. Ainsi l'eau ne pénètrerait pas par gravité.
(Dans ma version, j'avais placé un ruban adhésif sur le trou libéré par l'interrupteur, pour assurer l'étanchéité, mais j'ai corrigé).
On réalisera également préalablement la colonnette qui servira d'axe de rotation du pluviomètre. La longueur utile sera telle que la partie entonnoir passe sans frotter sur le support de la platine. Les bords inférieurs et supérieurs sont "cassés" suivant un rayon pour passer le début de la partie entonnoir. Cela permettra de limiter le porte à faux sur l'axe moteur.
(Attention lors des essais : La sortie du carré d'entraînement donne "un certain couple" et il est vraisemblablement possible de casser du petit matériel…!)
2.3 Les
fins de cours
e
J'avais expérimenté ces switchs de fins de course en extérieur sans aucune protection sur le panneau solaire, et j'ai donc réitéré ce qui fonctionnait bien tout naturellement.
Il faudra aligner le poussoir de chaque switch sur une génératrice du cône de mesure, et non sur la partie entonnoir. Pour information, la partie supérieure du collier est sur la graduation 16 mm, ce qui autorise de passer le fond du pluviomètre, au niveau de chacun des fins de course.
Pour le principe, j'ai également retenu deux diodes en // sur les switchs, qui permettent seulement de repartir dans le sens inverse après la coupure du switch. Il n'y aura même pas d'interrupteur arrêt/marche du moteur par simplification (encore que…c'est parfois bien utile de pouvoir couper !)
La position normale et principale est l'entonnoir situé vers le ciel ! Le vidage est une opération ponctuelle de quelques secondes…par semaine! Donc on règlera les polarités moteur pour que le mouvement en l'absence de toute commande soit la remontée de l'entonnoir vers le ciel.
Pour le vidage on appuiera sur un bouton inverseur double qui retournera le pluviomètre et l'arrêtera en position "vidage" sur le fin de course bas. (Le temps d'appui est à apprécier, mais le contrôle de la mesure permet de certifier la bonne exécution : (Environ 6 secondes)). Le relâché du bouton entraînera la remontée du pluviomètre avec arrêt automatique vers le ciel. (Cela évitera tout oubli de remise en position normale)
Attention de câbler les diodes en // sur les switchs comme indiqué (Anodes côté moteur par exemple). De même les switchs sont câblés pour s'ouvrir en fin de course.
(Dans le fonctionnement on notera aussi que les deux fins de course viennent toujours en contact avec la partie du tube du pluviomètre située juste sous l'entonnoir, et que le fond du pluviomètre doit toujours échapper aux fins de course. Cet aspect du fonctionnement n'est pas toujours évident à saisir !)
2.4 L'alimentation, affichage et c
ommande
Un petit schéma :
C'est un point important du montage, car nous voilà maintenant avec 3 tensions nécessaires au fonctionnement :
* 1.5V continus non régulés (aux bornes moteur) pour alimenter le moteur (700 mA mais compter 1 A)
* 10 Volts régulés sur le CI électronique et 16 à 20 volts non régulés
* 8 à 10 volts régulés pour l'afficheur (isolé galvaniquement -débit 1 mA-)
Cette alimentation n'est pas courante à cause de la multiplicité des tensions.
Elle n'est cependant pas compliquée mais peu habituelle et elle a nécessi
té un petit transformateur spécial à bobiner soi-même. (Le transformateur a fait l'objet d'un paragraphe complet sur l'article "le bobinage des petits transformateurs").
(Vous pourrez cependant mettre des piles à la place, car les temps sous tension sont très courts et les courants très faibles (sauf le moteur). Pour le moteur, il sera vraisemblablement (voir longueurs et diamètre des fils) nécessaire d'avoir DEUX piles à cause des longueurs de fils et des diodes sur les fins de course).
Un transformateur et un petit CI alim sont donc nécessaires.
Le CI alim recevra tous les composants discrets SAUF (la LED), l'inverseur de sens moteur et bien entendu le transformateur. Les liaisons ont été simplifiées avec des petites nappes.
J'ai fait une petite erreur de conception en raccordant la LED avec une liaison par connecteur pour un démontage facile (augmentation de la tension si non raccordé !).
Aussi je préconise de souder directement la LED sur le CI et/ou de faire un renvoi par "fibre" optique vers le panneau avant.
La LED est le témoin 
de mise sous tension, mais ajoute aussi 1.5 Volt à la tension zener de 9.1 Volts soit une tension de 10.6 volts pour l'afficheur (1 mA de consommation)
On remarquera que les fils de mesures transitent par le CI alim pour une question de "propreté" de câblage et que c'est une petite nappe 4 fils qui envoie tension ET mesure au petit afficheur (PMLCDL voir notice sur ce lien).
http://www.mcmelectronics.com/content/ProductData/Manuals/72-8100.pdf
Un emplacement avait été réservé pour un régulateur TO220, ainsi qu'un redresseur en pont, mais ils n'ont pas été nécessaires. (Ce CI correspond au schéma d'alimentation)
Pour le problème d'alimenter le moteur, j'ai fait un essai avec un petit transformateur 6 volts 200 mA=, et ça convient aussi avec une résistance de limitation, (mais pas en service permanent). Ceci ne dispensera pas cependant d'un 2ème transfo 12V et d'une pile 9V pour l'afficheur.
2.5 Les fils de liaiso
ns
C'est une nouveauté dans le câblage habituel. En effet la partie alimentation/affichage est à l'intérieur de la maison, à l'abri des intempéries. (Puisque c'est sa vocation de base de faire la mesure à distance).
Il y a donc une quinzaine de mètres à réaliser.
Cette distance est loin d'être négligeable principalement pour le moteur. On a vite fait de perdre 1 volt (sur l'aller et le retour).
D'autre part, si on compte le nombre de fils absolument nécessaires entre le pluviomètre et l'alimentation/affichage, il faut :
alim moteur 2 fils de section importante pour 700 mA arrondis à 1 A
alim électronique 2 fils pour 10 mA
mesure 2 fils (en tension seulement (quelques µA))
Pour la mesure, on préfèrera tirer le deuxième fil de référence 0 Volt (masse) sans utiliser la masse de l'alimentation pour éviter des erreurs dues au courant d'alimentation de l'électronique.
En résumé 6 fils dont 2 gros ! Naturellement pas de câble spécial de ce type. Alors j'ai pensé aux petits fils des écouteurs de MP3 ou casques audio. Ces fils souples sont le plus souvent réalisés en fil émaillé très fin de l'ordre de 6 à 10/100 intégrés dans un une gaine semi-souple.
Alors pour résoudre ce problème, j'ai donc procédé de même (en passant même quelques fils supplémentaires, mais en 25/100 seulement pour les plus fins car 10/100 c'est mécaniquement trop risqué).
J'ai utilisé les fils rigides torsadés existants jusqu'à une boîte de dérivation intermédiaire (photo ci-dessus), puis je suis reparti pour 5 mètres, suivant ce principe du fil émaillé gainé jusqu'à la boîte contenant le CI électronique.
La connectique utilisée est du 9 broches type DB9, au niveau de l'alim/affichage mais aussi dans la boite de dérivation. Ce type de connecteur est à mon sens le connecteur le plus simple, le plus fiable, le plus courant et de prix abordable.
(Pour les essais, il sera ainsi possible de placer en extérieur le boîtier alim/affichage très proche du pluviomètre, simplement en connectant provisoirement le DB9 du fil émaillé à la boîte. Il faudra respecter l'ordre des connecteurs mâles /femelles suivant le tableau ci-dessous).
Boîte alim/affichage | Câble rigide début | Câble rigide boîte dérivation | Fil émaillé
Femelle | mâle | femelle | mâle
Ce câble en fil émaillé est constitué dans mon cas de 5 fils de 25/100 pour alim CI et mesure, ainsi qu'un fil de secours, mais aussi 2 fils de 71/100 et 2 fils de 65/100 qui seront en // pour l'alimentation moteur. ((71+65) pour chaque pôle moteur)
Au cas où vous auriez un peu trop de tension, vous pourrez supprimer au niveau moteur 1 ou 2 fils ce qui augmentera la résistance d'autant et réduira la vitesse moteur. (En effet le moteur ne doit pas aller trop vite pour ne pas "bousculer" les fins de course).
Il ne faut pas oublier non plus les diodes sur les switchs de fins de courses, qui abaissent encore de 0.7 volts la tension réelle au moteur…Le démarrage moteur se réalise donc avec 0.7 volts de moins. Il faut donc un certain compromis entre tension nominale et tension de démarrage, mais je n'ai pas eu de soucis à ce sujet. Ça démarre toujours correctement. (En dernière info j'ai déconnecté les fils de 71/100 et ça continue de fonctionner tout à fait normalement)
Enfin dernier point important pour la partie esthétique, le câble remontant vers le CI ne doit pas être trop gros.
Tous ces fils (9 fils émaillés) passeront dans la gaine que j'avais sous la main, c'est-à-dire 5 mètres de gaine thermo de diamètre 3.2 mm, mais une petite gaine standard (Souplisso) convient parfaitement. Attention, il faut passer l'ensemble à l'aide d'une "aiguille" cuivre émaillé 71/100 soudée sur l'un des gros fils, et tous les autres soudés ensembles. Il ne sera pas possible d'aiguiller ainsi plus de 8 à 10 mètres pour de la gaine thermo de 3.2 mm).
Une petite gaine électrique de 16 assure la protection méc
anique pour la partie enterrée.
Dans la boîte contenant l'électronique, les fils seront soudés sur un nez de carte coupé avec seulement 4 contacts dorés. Les fils allant à la connectique du CI seront donc repris depuis ce nez de carte et équipés à l'autre extrémité des petits connecteurs Berg.
Cette solution évite de "promener" ces fils assez fragiles dans "tous les coins". Ils restent groupés, et bénéficient de couleur et de détrompage, ce qui est mieux.
Les fils moteurs ne feront que passer dans le boîtier électronique sans aucun raccordement, et repartiront sous une petite gaine thermo de 2.5 mm, car ils sont moins fragiles et directement raccordés aux switchs fins de course d'alimentation moteur.
On notera le court-circuit des bornes 1 et 2 puis 3 et 4 uniquement sur le connecteur de sortie du boîtier Alim/affichage. Ceci permettra d'ajuster la tension au niveau du moteur en ne prenant que les fils nécessaires à un fonctionnement en souplesse. Je reste comme déjà mentionné, seulement sur un aller-retour en 65/100, et ça fonctionne correctement.
2.6 Le CI de mesure
Aucun changement par rapport à la version antérieure. Veuillez vous y reporter. Le petit CI est toujours placé dans une petite boîte de raccordement étanche au plus proche de la platine. Ce CI reçoit les fils de la sonde capacitive de mesure, sur 2 pins Berg. (Ces fils doivent être assez longs pour échapper à la rotation et ne pas se prendre dans la rotation du pluviomètre)
Le CI reçoit aussi sont alimentation (16/20 Volts non régulée) issue du nez de carte et avec un petit connecteur Berg. Cette tension est ensuite régulée sur le petit CI par un 7810 dans mon cas.
(J'ai gardé la régulation de tension à 10 volts, mais vous pouvez sans problème mettre un 7812 en lieu et place du 7810). Bien entendu, suivant les enseignements de la précédente version, j'ai replacé la régulation de tension sur le petit CI comme c'était initialement prévu.
La sortie de mesure part d'un petit connecteur Berg également et va reprendre la connectique nez de carte avant de repartir vers la boîte de dérivation puis la boîte intérieure d'alim/affichage.
Il faudra régler en premier le zéro à l'aide du potentiomètre. Il faut régler R12 pour l'échelle maxi, dans mon cas la valeur de 135K constituée de 2 résistances de 270 K en //. Attention à ce que cet élément ne dérive pas en température …
On vérifiera sur table au sèche cheveux une dérive ne dépassant pas 50 mV, ce qui représente 0.23 Litres/M². Si cette dérive est trop importante, il faudra rechercher le(s) composant(s) responsable(s) et le(s) remplacer.
3 Les essa
is
La courbe est "moyennement" linéaire logiquement à cause de la forme conique du récipient. À la considérer comme une droite, l'erreur de mesure peut tout de même représenter environ 3 Litres/M² (ou 3 mm d'eau).
(Attention à cette subtilité de la GRADUATION en mm d'eau tombée et de la Hauteur réelle de l'eau dans le pluviomètre en millimètre aussi. C'est la raison pour laquelle je parle plus volontiers de Litres/M² pour éviter cette confusion).
Pour obtenir la meilleure précision, il sera naturellement nécessaire de constituer une table de correspondance tension/hauteur de précipitation ou de trouver une équation qui s'approchera de la réalité.
On constatera une impossibilité réelle de mesure pour les hauteurs inférieures à 3 Litres/M², (comme pour le modèle précédent). Ceci a certainement de multiples origines (tens
ions de déchet au niveau de l'ampli OP, "mouillage" de bas de la sonde, etc...)
La forme du récipient permettrait soit d'avoir une échelle linéaire, soit au contraire de favoriser davantage les faibles précipitations. A vous de décider ! Mais je crois que cette échelle sur ce type de pluviomètre est assez bien conçue. Je m'en contenterai pour l'instant!
En ce qui concerne la sonde de mesure celle-ci est légèrement modifiée pour que l'embout plastique soit plus court et plus plat au bout. Les fils utilisés sont toujours du fil téflon assez fin qui parait donner la meilleure tenue dans le temps. On remarquera sur la photo que le laiton s'est terni au fil du temps...
4 La fonction Hauteur=f(tension)
Il est important, si vous devez utiliser les hauteurs d'eau, d'obtenir par le calcul une valeur en mm d'eau en fonction de la tension mesurée. Ceci est évidemment dû à la non linéarité du récipient comme indiqué en paragraphe 3.
Ce paragraphe 4 ajouté après la publication initiale est tout de même important car il facilite grandement la manipulation des données, mais aussi et surtout évite les erreurs d'interpolation entre deux valeurs ou les erreurs d'évaluation sur le graphique.
Il ne m'est pas possible de reprendre des fonctions mathématiques 
de courbes de bezier ou autres spline...Il y a bien longtemps que j'ai tout oublié. C'est fort dommage, mais c'est ainsi !
Mais je n'ai tout de même pas renoncé, et je me suis dit que le volume du tronc de cône (récipient du pluviomètre) est directement attaché à la surface du niveau de l'eau. Le volume est donc une fonction du carré du rayon...
Alors j'ai pensé qu'il me fallait déjà une forme initiale de courbe et de faire calculer EXCEL pour converger vers des valeurs représentant des précisions meilleures que la droite entre les deux extrémités.
Alors pourquoi ne pas essayer une fonction de type Y=ax²+bx+c et de faire converger les valeurs a b et c pour que les valeurs calculées soient les plus proches des valeurs mesurées.
J'ai donc mis en graphique commun les valeurs de mesure et celles de calcul. Cela m'a permis de voir ce que l'école n'apprend jamais aux élèves, c'est à dire l'incidence des constantes sur l'allure générale d'une courbe.
Ainsi j'ai pu constater que dans le cas présent, le coefficient "a" joue principalement sur la limite maximum, alors que le coefficient "b" joue principalement sur le "creux" de la courbe. Quant-au coefficient "c", (lui avait été expliqué car c'était le plus facile) il permet de caler l'offset en y et de choisir ainsi quelle zone aura la précision la meilleure.
Il faut bien voir également que les coefficients a et b inter-agissent l'un l'autre et qu'il faut réitérer les convergences avec a et b pour la meilleure adéquation.
C'est ce que j'ai fait et j'ai donc recherché le minimum de la somme des écarts pour chaque point de mesure. J'ai utilisé l'outil "valeur cible" d'Excel. Je n'ai pas pu intégrer les deux coefficients à la fois car dans ma version Excel je n'ai pas cette possibilité (peut-être l'avez vous ?)
Ces travaux EXCEL sous-entendent plusieurs choses très importantes.
- Il ne sera pas possible d'obtenir une coïncidence parfaite, car toute mesure est entachée d'erreur, alors que les mathématiques sont exactes par définition. Il faut donc viser à la fois par la méthode de convergence et par tâtonnements pour obtenir le meilleur positionnement de la courbe calculée relativement à la courbe des mesures.
- Il n'y a donc pas une seule solution mais une infinité.
- L'erreur entre la courbe mesurée et la courbe calculée ne devrait pas dépasser 1 ou 2 %, ce qui est largement suffisant pour une telle mesure. (Pour rappel l'erreur précédente, "mea culpa" n'était pas de 1.8 mm mais environ 3 mm, erreur de lecture sur le graphique).
- On remarquera également que le calcul à partir d'une fonction tend à linéariser les erreurs de mesures en les moyennant, et que les écarts entre mesures et calculs représentent pour une grande part les erreurs réelles de mesures...!
L'erreur si on assimile la courbe à une droite est donc d'environ 10% au maximum. (3 mm pour 30 mm).
Dans le cas présent l'erreur ramenée est située entre -0.88% et +1.06%, ce qui me semble acceptable, et en tous cas me convient bien.
L'équation élaborée est la suivante :
H (en mm d'eau) = 0.18*tension²+3.11529668*tension+2.0907.
Si vos réglages sont un peu différents, vous n'aurez plus qu'à "tâter" avec "valeur cible", un peu chaque coefficient pour la précision que vous souhaitez. Vous ne devriez pas être très éloigné !
Il faudra en outre ne pas vous affoler sur le manque de précision sur quelques points, car ce sont certainement ces points qui sont des petites déviations dues aux mesures.
(L'appréciation du niveau dans le pluviomètre est délicate car les ménisques perturbent, et il faut réellement bien "viser" pour obtenir une précision suffisante).
5 Conclusions
Le sujet avait déjà été bien "débroussaillé" lors de la première version. J'espère que cette nouvelle étape sera la bonne…
L'article précédent "pluviomètre automatique" sera conservé et restera la référence pour le circuit de mesure. Il précise largement le sujet et évitera de tomber dans le piège de tout ce qui concerne le vidage du pluviomètre par des dis
positifs autres que le retournement.
Je viens de refaire le positionnement correct du moteur, pion orienté en haut pour l'ouverture vers le bas. Je précise que pour la facilité de pointage des trous, il est important que la platine soit transparente.
Attention, Je laisse le schéma de la platine en l'état, (il est donc faux, mais facilement rectifiable) en sachant qu'il faudra tourner le moteur d'environ 1/4 de tour... A bon entendeur...
J'ai également profité, par la force des choses, de repasser les fils par le trou créé par l'abandon de l'ancien interrupteur/inverseur pour éviter les entrées d'eau. Ainsi il n'est plus nécessaire de faire un trou dans le capot des piles.
Le capot étant désormais beaucoup trop long, il a été scié en gardant le pas de vis et avec le fond ajusté par l'intérieur et collé avec une colle bi-composants.
Pour l'hivernage, et les risques de gel de l'eau présente (avec possible destruction du récipient), vous avez, sans quitter le fauteuil, la possibilité de préserver votre pluviomètre en le retournant très simplement... (Appuyer le bouton, puis une fois en bas couper l'alimentation...C'est aussi simple que de le dire !). Lorsque le gel sera passé, la mise sous tension repositionnera correctement le pluviomètre...cqfd
N'oubliez pas vos imperméables …
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