Fabriquer une table vibrante

Ce premier article décrit la réalisation d’une petite table vibrante pour effectuer des essais de vibrations. Les vibrations s’effectuent sur deux axes à la fois, la fréquence s’étend de 1 Hz à 100 Hz avec une accélération proportionnelle à la fréquence. L’accélération vaut environ 10 g à 50 Hz.

• La base

La base du dispositif est un plateau vibrant pour fitness « Care Fitness Plate 5200 ». On peut le trouver neuf ou d’occasion pour un prix compris entre 50€ et 200€. D’autres modèles doivent pouvoir convenir.

 

 

 

 

 

 

 

 

L’ensemble sera démonté pour ne garder que la base inférieure. La surface en caoutchouc sera décollée.

Le plateau vibrant est fixé sur la base par l’intermédiaire de plusieurs silent-blocs. Un moteur électrique équipé d’une came excentrique fait vibrer le plateau dans les deux directions. Le moteur électrique est alimenté par une carte électronique logée dans la base.

• La carte de puissance

Le moteur est alimenté en courant continu en découpant une tension continue de 325V issue du redressement et filtrage de la tension secteur. La vitesse du moteur est contrôlée par un signal PWM provenant de la carte de contrôle. Un opto-coupleur permet d’isoler la commande du secteur. Un petit transformateur permet la génération d’une tension régulée de 5V pour la carte de commande et d’une tension de 12V non régulée pour l’alimentation des afficheurs 7 segments de la carte de contrôle.

• La carte de commande

La carte de commande fournit un signal PWM de 20kHz dont le rapport cyclique varie de 10 à 50% selon la vitesse choisie. Afin d’obtenir une plus large gamme de fréquence de vibration le rapport cyclique pourra être ajusté entre 0 et 100%. Un convertisseur tension/PWM remplacera la carte de commande afin de commander facilement la fréquence à l’aide d’un potentiomètre ou d’une tension externe.

• La nouvelle carte PWM

Le signal PWM sera réalisé par un circuit spécialisé LTC6992-1 de Linear Technology.

Datasheet: http://www.linear.com/product/LTC6992-1

Le circuit est alimenté par la tension de 5V provenant de la carte de puissance. La fréquence est fixé à 20 kHz par les résistances R1, R2 et R3. Le rapport cyclique est liée à la tension présente sur la broche 1 du circuit.