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Capteur de couple TDCM comment cela marche

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Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Gnongris le Mer 27 Aoû 2014 - 19:29

Bonjour,

Je fais suite ici au sujet que j'avais commencé ici . J'ai l'impression que ce forum se prête mieux à l'aspect technique du vélo électrique (aux bricoleur passionnés et curieux) que cyclurba plutôt orienté maintenant vélo électrique tout fait et discussions annexes. Aussi je poursuis ma discussion ici.

Comme j'ai eu un petit problème mécanique avec se capteur (félure dans la bague souple), qui au demeurant fonction vraiment très bien, et que j'ai du le démonté de font en comble pour comprendre et faire marcher la garantie. le fournisseur EbikeCA m'a envoyé sans discussion et juste avec la photo suivante un nouveau capteur de couple. Je l'attends dans les jours a venir.


Dernière édition par Gnongris le Mer 27 Aoû 2014 - 19:45, édité 4 fois
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Gnongris le Mer 27 Aoû 2014 - 19:32

Cependant certain d'entre vous se pose peut être la question sur comment fonctionne ce capteur.
Voici d'abord un éclaté de ce capteur. Attention les pièces peuvent être déformées et bizarres, surtout les filetages. C'est l'imperfection du système de prise de vu panoramique de l'appareil photo.


j'ai juste oublié un circlips pour le roulement à droite

Et voici l'électronique à l'intérieur avec son capteur de couple en premier plan (flou, c'est un simple capteur hall) et deux autres capteur hall derrière (là où il y a la nappe de couleur) pour analyser le pas et le sens de celui ci.

Le fonctionnement est simple. L'axe comporte un anneau magnétique a 12 poles qui passe devant les deux capteurs de couple (nappe de couleur sur la photo ci dessus) cela permet de définir le sens et le pas.

Pour le couple en fait, c'est une mesure calculé à partir de la tension de la chaine pour définir cette tension le roulement à aiguille est monté dans une cage qui elle même est monté flottante horizontalement. avec un jeu horizontal de 8/10mm environ et nul verticalement.

on voit le jeu sur cette image (le croissant vide à gauche)

Cote horizontale

Cote verticale

quand on appuit sur la pédale gauche ou droite la chaine se tend et donc l'axe recule horizontalement jusqu'à une position d'équilibre. L'électronique en déduit alors le couple calculé en fonction de l'angle des pédales et de l'effort sur la chaine.

Pour cette mesure de tension de la chaine c'est un simple anneau élastique qui se déforme (celui qui s'est fissuré voir la première image et que j'ai ressoudé ) sur lequel est collé un aimant qui passe devant un capteur hall . Ce dernier donne alors une tension variable en fonction de la position de l'aimant. Il se déplace par l'intermédiaire de l'appui d'un roulement à aiguille (visible sur l'éclaté au milieu de l'axe) sur un méplat de l'anneau élastique.

Voila le fonctionnement d'un capteur de force doublé d'un pas et d'une détection du sens de rotation. On voit bien que le système est totalement étanche (capteur hall noyé dans une résine transparente et que la seule pièce soumise à des efforts critiques est l'anneau élastique. cependant même avec la félure le système fonctionnait encore mais avec moins de progressivité. Il perdait alors de son intérêt en ce qui concernait le capteur de force mais restait opérationnel pour le pas.

Rien de bien compliqué en fait dans ce capteur de force. Smile
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par jean-christophe le Mer 27 Aoû 2014 - 20:34

merci pour l'explication
ca ne convient donc pas au Velo Couche car l'effort maximum sur les pedale se produit parrallement a la chaine ou lieu de perpendiculairement pour un Velo Droit.
le pied droit agit donc en oposition a la tension de la chaine, pour le pied gauche c'est l'inverse.
ca va genere un signal pertubateur important.


les roulement de mon capteur thun sont foutu, je vais devoir les remplacer.

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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Gnongris le Mer 27 Aoû 2014 - 20:40

Si pas de problème. Ton post est passé avant que je finisse la correction du mien qui t'aurait permis de comprendre.

Il suffit de monter les manivelles des pédales avec un décalage de 90° par rapport au point repère de positionnement des pédales qui est imprimé sur l'axe. Par contre le capteur lui est toujours monté de la même façon par rapport au cadre, avec son repère horizontal.
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par jean-christophe le Mer 27 Aoû 2014 - 20:55

d'accord, la mesure se fera alors au bon moment mais les forces sur les pédales vont s'ajouter ou se soustraire a celle de la tension de la chaine.
il me semble que ca ne resoud pas totalement le problème.

jean-christophe

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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Silicium81 le Mer 27 Aoû 2014 - 21:13

Intéressantes photos et explications Smile
Penses tu que la soudure puisse tenir ?
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Gnongris le Jeu 28 Aoû 2014 - 19:15

jean-christophe a écrit:d'accord, la mesure se fera alors au bon moment mais les forces sur les pédales vont s'ajouter ou se soustraire a celle de la tension de la chaine.
il me semble que ca ne resoud pas totalement le problème.

En fait la doc de montage ici précise assez bien le fonctionnement du système en particulier sur cette photo

Il faut bien comprendre que le capteur à son jeu fonctionnel (de 8/10mm) que sur l'axe horizontal dans le sens de "Fb". Il ne mesure pas "FP" qui est l'effort humain sur les pédales. Il s'en fiche en fait, par contre lorsque l'on pousse sur les pédales "Fp" augmente et "Fb" aussi proportionellement mais en fonction de l'angle "téta1". La force "Fb" est une résultante de "Fp" (en faisant abstraction du tendeur de chaine du dérailleur dont la force peut d'ailleurs varier en fonction de la vitesse. on peut donc dire que si l'on connait "Fb" et "téta1" alors on peut trouver "Fp" l'effort de pédalage et donc en déduire le couple "Tau"

Le capteur mesure donc réellement "Fb" et l'angle "téta1, 0 barré1" pour en déduire le couple "Tau" qui est la seul valeur utile pour le CA. L'effort "Fb" varie comme une double sinusoïde redressée par tour de pédale (une série de ponds en quelque sorte) et cela calculé avec le signal de "téta1" donne le signal de sortie correspondant qui est une tension constante pour un effort "Fp" constant.
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Gnongris le Jeu 28 Aoû 2014 - 19:26

Silicium81 a écrit:Intéressantes photos et explications Smile  
Penses tu que la soudure puisse tenir ?

Dans le temps, il y a peut de chance mais faire un autre anneau ne doit pas être impossible. c'est juste un problème mécanique. Pour la justesse de la souplesse de cette anneau élastique ce n'est pas vraiment critique puisque le CA permet de modifier la valeur d'étalonnage et le gain de l'assistance. On pourrait même envisager de remplacer la souplesse de cette lamelle par un élastomère (morceau de cahoutchou de pneu par exemple) assez dure qui permettrait le même fonctionnement. L'usure par écrasement serait par contre peut être plus rapide.
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par jean-christophe le Jeu 28 Aoû 2014 - 21:10

très bien le schema
sur un vélo couché, Fp n'est pas vers le bas mais presque // a Fb et vers l'avant.
on voit donc bien que la force sur la pédale droite va se soustraire a Fb. (pour la pédale gauche c'est l'inverse.)
on peut imaginer un dévéloppement sur un pente donnée qui annulerai la force Fb
la tension de la chaine compensant la force sur la pédale.
dans ce cas l'axe du pédalier ne se déplacerait pas dans le plan en horizontal.

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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Gnongris le Sam 30 Aoû 2014 - 22:41

Effectivement cela, ce capteur semble poser un probléme pour le velo allongé. Je n'avais pas vue cela.
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Snickers le Mar 9 Sep 2014 - 19:21

Je pense aussi que sur un vélo couché du fait de l'orientation de la chaine par rapport aux pédales il ne doit pas se comporter correctement avec le marquage actuel. Mais, il devrait fonctionner avec une orientation bien spécifique. Lorsque l'on appuie, il y a une contre réaction sur les roulements, il faut seulement refaire l'étude ci-dessus pour déterminer l'orientation idéale.
On comprends aussi pourquoi ebike.ca dit qu'il est moins précis, il détecte plutôt simplement la présence d'un effort qui va fortement varier en fonction des plateaux.


Dernière édition par Snickers le Mer 10 Sep 2014 - 19:51, édité 4 fois
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

Message par Gnongris le Mar 9 Sep 2014 - 21:14

En ce qui concerne la reparation sauvage par soudure, elle semble bien tenir pour le moment. Je souligne aussi l'excelent service de sous garantie de EbikeCA qui m'a envoyé sans tergiverser un capteur de pedalage identique a celui qui avait la piece cassé.
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Re: Capteur de couple TDCM comment cela marche

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