Applications éventuelles d'un compteur de vélo (odomètre)

1 Les principes d'interface d'un compteur d'eau
1.1 Les compteurs déjà équipés en relevé radio
1.2 Les compteurs avec des petites aiguilles
1.3 Les compteurs à principe magnétique
1.3.1 Aimant placé directement sous le cadran
1.3.2 Aimant placé en interne mais loin du cadran
1.4 Les compteurs avec cible courants de Foucault
1.5 Les autres compteurs
2 Le compteur SAPPEL
2.1 Pourquoi un ILS
2.2 Le problème de l'aimant
2.3 La position de l'ILS
2.4 La réalisation du capteur à ILS
2.5 Vous n'avez pas un bon compteur
3 L'odomètre
3.1 Extraction de l'ILS de son boîtier
3.2 La partie odomètre (ou compteur d'impulsions)
4 Report compteur (d'eau) électromécanique
5 Report compteur (d'eau) avec odomètre
6 Le report d'index à distance
7 Compteur de nombre de démarrages moteur à odomètre
8 Compteur horaire (pour moteur) avec odomètre
9 Le podomètre
10 Conclusions

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ATTENTION à compter du 15/09/2019 les commentaires ne seront plus possibles à causes de quelques imbéciles qui font du spam pour le plaisir de nuire ! désolé !

Préambule

N'abandonnez pas la lecture, car cet article concerne bien en premier lieu l'eau Potable…
Toutes les photos et images sont agrandissables en fenêtre séparée.

Curieusement, un module voltmètre de tableau coûte maxi 10 €, un contrôleur universel numérique 5€. Ils contiennent chacun un convertisseur Analogique Numérique et afficheurs. Techniquement c'est plus compliqué qu'un simple compteur avec un afficheur pour chaque décade. Un compteur dédié au comptage d'impulsions coûte 5 ou 10 fois plus cher.

Voilà longtemps que je regardais pour quelque chose qui soit en mesure de simplement compter des impulsions et d'en afficher le nombre. Cela bien entendu, à un coût abordable pour tout bon bricoleur.

Sans vouloir faire de publicité, je suis obligé de parler de marques de compteurs d'eau, car ce ne sera pas pareil pour tous. Dans une même marque, certains modèles de compteurs ne sont pas équipables, d'autres le seront.
Cet article, dans l'immédiat, ne concerne directement que les compteurs équipables ayant pour principe une détection magnétique. Peut-être que je ferai de même pour le principe à courants de Foucault ?

J'ai un compteur installé par mon concessionnaire qui est de marque SAPPEL. C'est à la fois une chance et un problème, mais cela fonctionnera aussi avec quelques Modèles SCHLUMBERGER / ACTARIS. Cela devrait fonctionner aussi très bien avec les compteurs KENT (type volumétrique en forme d'obus) et certainement avec WATEAU et peut-être SOCAM, mais je n'ai pas d'informations.

Attention aussi, au mode stanby de l'odomètre qui va sérieusement mettre à mal beaucoup de ces montages, c'est pourquoi il s'agira d'applications éventuelles...

1 Les principes d'interface d'un compteur d'eau

Je rappelle que vous n'avez pas le droit de changer votre compteur d'eau, ni d'y toucher en aucune manière qui puisse l'altérer et que seul votre concessionnaire est habilité pour le faire. Vous êtes donc obligé de vous adapter à la marque et au type.
Si vous demandez à changer, cela vous sera peut être refusé, mais très certainement facturé en cas d'acceptation.

Sans rentrer dans les détails technologiques des compteurs (ce n'est pas un article sur les compteurs), je vais seulement parler ici des interfaces possibles avec le monde extérieur et simplement pour vous-même, pour assurer le suivi de votre propre consommation.

Sur les compteurs n'ayant que des galettes de chiffres à lire, ou des petites aiguilles et aucun autre élément prévu, il reste seulement la possibilité, (peut-être), de lire avec dispositif optique genre fibre émission / réception.

Il y a à ce jour 2 grandes familles de dispositifs de pré équipement pour les petits compteurs d'abonné :

- Les dispositifs magnétiques (un aimant est entraîné souvent à la fréquence des litres). détection avec ILS, capteur à effet Hall ou magnétorésistance.

- Les dispositifs à courants de Foucault (type condensateur avec le litre en unité). détection en haute fréquence par électronique adaptée.

- (Le codage BCD de chaque galette est abandonné)

- (Les dispositifs optiques sont très peu utilisés car trop "voraces" en énergie)

Tous ces dispositifs, et peut-être d'autres, vont permettre une lecture à distance des impulsions émises par le compteur.
(A rappeler de nouveau, que pour les compteurs d'eau ce sont les chiffres noirs sur fond blanc ou blancs sur fond noir qui représentent les M³. Les chiffres rouges sont les centaines de litres, dizaines de litres, les litres et parfois les 1/10 de litre).

Les pré-équipements sont conçus bien entendu pour les capteurs du fabricant et rarement pour d'autres. Encore qu'à ce jour le simple capteur type ILS (Interrupteur à Lame Souple) existe de moins en moins, car ça ne coûtait pas assez cher !
Il faut être honnête aussi et reconnaître que la tendance est au relevé automatique et donc avec un capteur intelligent, mais l'un n'empêchait pas l'autre !

Tout ce qui est dit ici ne permettra jamais de différentier les impulsions de sens normal et celles de retour d'eau. Vous devrez donc OBLIGATOIREMENT équiper votre arrivée d'eau d'un clapet anti-retour.
(voir article sur les clapets)

1.1 Les compteurs déjà équipés en relevé radio

Là, vous devez impérativement prendre contact avec votre concessionnaire pour voir comment contourner le problème, car dans ce cas particulier, vous ne pourrez rien faire sans le concessionnaire.
Ceci est à faire si vous avez un de ces deux appareils (et peut-être d'autres que je ne connais pas !)

1.2 Les compteurs avec des petites aiguilles

Ce type de compteur ancien est déjà difficile à relever sans faire d'erreurs, il possède souvent un "témoin de fuite".
Celui-ci est un disque sectorisé parfois réfléchissant qui a une résolution de fraction de litre. Le relevé automatique ne pourrait être réalisé que par une méthode optique, pratiquement impossible à réaliser sans énergie.
Ces compteurs sont les plus anciens KENT, SOCAM, Cie Gale Compteurs (CGC), SCHLUMBERGER, ASTER, WATEAU…
Ces compteurs sont des compteurs de type "vitesse" et sont surtout utilisés après des réseaux présentant des régimes transitoires.
Il faut conclure que ce type de compteur n'est pas équipable de façon simple.

1.3 Les compteurs à principe magnétique

1.3.1 Aimant placé directement sous le cadran

C'est principalement la marque SAPPEL. Bien que théoriquement il soit simple de faire "joujou" avec un aimant, ça ne l'est pas vraiment.
C'est une partie de l'objet de cet article, puisque c'est ce type d'équipement qui a été posé par mon concessionnaire et que je décris.
Ce principe peut autoriser la détection du sens lorsque plusieurs détecteurs sont placés. (Ce ne sera pas notre cas)
Le capteur peut être soit un simple ILS (ça n'existe plus chez SAPPEL), soit un capteur à ILS intelligent, soit un capteur à Effet Hall (intelligent aussi).

1.3.2 Aimant placé en interne mais loin du cadran

Cas des compteurs KENT (volumétriques "obus") et de certains compteurs SCHLUMBERGER.
Ce peut être aussi le cas des compteurs WATEAU. Ce sont des ILS inclus dans des tubes de section cylindrique ou cylindrique aplatie, à enfiler dans une réservation prévue à cet effet. Il n'y a en général pas de possibilité de contrôle du sens de rotation.

1.4 Les compteurs avec cible courants de Foucault

C'est le cas de SCHLUMBERGER / ACTARIS. Ces compteurs sont équipés d'un disque à secteur aluminium argenté occupant 120° d'angle permettant, outre le comptage, la détection du sens de comptage par adjonction d'un ou plusieurs éléments détecteurs.
(Ce type de cible permet également un relevé par procédé optique).
Le principe est de faire varier la fréquence d'un petit oscillateur et de détecter cette variation.

1.5 Les autres compteurs

D'autres ne me sont pas spécifiquement connus, si les fabricants me les signalent, je ne manquerai pas de les mettre à la place qui leurs convient.

Il y a également des revendeurs de marques très connues, mais qui ne sont pas réellement des fabricants.

2 Le compteur SAPPEL

Ce fabricant, tout comme ACTARIS (ex SCHLUMBERGER) a standardisé la majeure partie de ses cadrans de lecture, du plus petit au plus gros calibre. Ceci est un énorme avantage, car tous les dispositifs de détection sont adaptables.
Ses récentes alliances Germaniques ont cependant mis un bémol à ce bel élan de standardisation…

Sur ces modèles, un petit aimant logé sous la roue des 1/10 de litres tourne avec celle-ci. On retrouve ainsi une position identique au bout d'un cycle de débit d' 1 Litre. (1 tour complet de la petite roue rouge à l'extrême droite)

On dira que la résolution est de 1 Litre. Ce sera le cas de tous les petits compteurs d'abonnés jusqu'au diamètre 40 en général.

Ce compteur est composé d'une boîte de mesure avec le piston oscillant. Le mouvement est ensuite transmis par un aimant immergé au totalisateur hors d'eau.

Remarquer que le témoin de fuite est situé en plein centre du cadran, assez "profondément" dans le totalisateur, mais qu'il peut être vraisemblablement relevé par procédé optique (fréquence très élevée)

2.1 Pourquoi un ILS

Ce dispositif de détection a un avantage indéniable pour le particulier, car l'ILS est un contact sec et capable de commander directement un petit relais ou autre chose, et il est bon marché.

C'est le seul dispositif qui permette de se passer au besoin d'électronique.

La puissance de coupure d'un ILS est faible. Elle est donnée pour 3W sur un ILS d'un fabricant.

2.2 Le problème de l'aimant

SAPPEL avait il y a quelques années un capteur uniquement basé sur un ILS sans détection du sens. Il était clipsable sur tous les compteurs de la marque, et fonctionnait très bien. (Capteur transparent)
Ce capteur a depuis été abandonné par le fabricant pour des capteurs plus sophistiqués mais possédant en option la sortie du sens de rotation du compteur.
A noter qu'en comptage électronique, les retours d'eau sont toujours admis (clapet hors service ou absent, et qu'un dispositif électronique doit en tenir compte). Les compteurs sont capables de tourner à l'envers, pour certains types nettement moins bien qu'en avant.
Ce n'est pas le cas de ce compteur de type volumétrique qui marche aussi bien dans les deux sens.

(Voir l'article sur les clapets qui sont toujours nécessaires pour la véracité du comptage et la sécurité des usagers)

Comme je n'avais pas envie d'acheter cette tête sophistiquée à un prix incompatible avec mes objectifs, j'ai décidé de réaliser le capteur avec un ILS que l'on trouve pour 2 ou 3 Euros chez les marchands spécialisés en électronique.

Stupéfaction ! J'ai essayé divers modèles d'ILS de tailles différentes, aucun n'était actionné par le petit aimant. Il aurait fallu quelques explications techniques, mais ce n'est plus possible une fois que l'on a quitté le contexte économique, alors on se débrouille comme des grands !

Après maints essais pas de résultats. J'avais bien entendu quelques vieux compteurs hors d'usage de la marque, pour ces essais et le souffle suffisant pour les faire tourner... J'ai donc supposé qu'il fallait un champ magnétique complémentaire renforçant l'action de l'aimant interne.
Les essais ont été nombreux et décevants jusqu'au jour où j'ai enfin pu avoir un résultat tangible. Il faut dire qu'à titre personnel, beaucoup d'électroniciens n'aiment pas le magnétisme, car on ne voit rien, et les mesures sont délicates y compris à cause du champ magnétique terrestre qui vient parfois encore compliquer les faibles valeurs.

(J'explique mon cheminement car vous aurez à vous baser dessus pour arriver à un résultat).
Le problème de l'aimant complémentaire est donc difficile à évaluer. Des petits aimants de convergence de tubes télé ont été essayés, mais la rotation de l'aimant du compteur n'était pas prise en compte, car toute la puissance venait de cet aimant complémentaire.

J'ai donc cherché des aimants ayant une induction plus faible, mais malheureusement sans pouvoir la mesurer ni la régler. Parmi les matériaux, il m'est venu l'idée d'utiliser un aimant souple de fermeture de frigo (Cet aimant est logé dans le joint caoutchouc)
Cela a été un progrès immense, car cet aimant est fractionnable facilement, ce qui permet de moduler son action, et de s'adapter ainsi pour que l'ILS détecte la rotation compteur.
La position a été trouvée de façon empirique. Cette position est extrêmement précise pour que les largeurs d'impulsions à l'état ouvert et fermé de l'ILS soient à peu près identiques.

Une fois cette importante opération réalisée, il n'y avait plus qu'à placer sur un compteur réel, et d'ajouter une pincée de composants pour arriver à un résultat tangible…

2.3 La position de l'ILS

Les essais précédents ont été réalisés en plaçant l'ILS juste sur le rebord de la lucarne de lecture des 1/10 de litres, et calé à gauche.
Là aussi, je ne savais pas où étaient les pôles de ce petit aimant et donc il a fallu chercher en tâtonnant.

Au final, c'est tout de même beaucoup plus simple, puisque mécaniquement il n'y a pas vraiment de larges possibilités offertes si l'on veut également pouvoir lire (VISUELLEMENT) toutes les valeurs y compris les 1/10 de litres. (On ne doit cacher aucun élément des galettes de comptage, tant pour le concessionnaire que pour vous-même, pas plus que le N° de compteur).

A noter que les positions de l'ILS et de l'aimant complémentaire sont très délicates et qu'en plus, la position en termes de distance (hauteur) par rapport au cadran influence largement la détection.

Ces trois paramètres, aimant, position ILS et hauteur sont "hyper importants" et conditionnent le bon fonctionnement "sans ratées".

2.4 La réalisation du capteur à ILS

Personnellement j'ai débuté avec la "bidouille" de la photo ci-dessus, pas très professionnelle, avec un petit ressort qui plaque l'ensemble sur le cadran.
Il faut dire que vous ne pourrez pas vous contenter d'une telle solution si peu fiable, car si votre concessionnaire relève le compteur, le système sera vite démonté par le releveur de compteur (Dans notre secteur nous pratiquons l'auto-relevé, donc ce n'est pas grave en soi).
Rappelez vous que vous ne pourrez pas coller votre montage, car le compteur appartient au concessionnaire ! Encore moins des trous de fixation, rien !

Il faudra donc de préférence réaliser un dispositif qui se clipse ou tourne autour du rebord du compteur (diamètres 6.1 cm et 7.8cm en verre époxy). Vous pouvez retirer le couvercle sans grands problèmes (je ne pense pas que le concessionnaire dise quelque chose car c'est une opération qui se réalise normalement pour l'adjonction d'une tête).
Pour ce faire, pousser légèrement le petit axe Inox avec un petit tournevis ou un clou, et récupérer l'ensemble pour le concessionnaire, et/ou pour couvrir votre adaptation réalisée.

Il faudra rajouter un petit morceau de Circuit Imprimé (CI) qui servira à la soudure de l'ILS, au positionnement précis définitif et à la connexion des fils, par des petites pattes laiton soudées (sans sur-épaisseur).
Les liaisons étant faites sur ces pattes en laiton. (La différence de largeur étant faite pour éviter de tout dessouder quand on soude seulement les fils). Le petit CI sera fixé et réglé par 2 vis sur l'anneau en époxy.

La première opération est de caler l'ILS complètement à gauche et contre le rebord inférieur de l'emplacement.
Pour ce faire couper la queue de L'ILS côté gauche pour ne garder que 1 mm à 1.5 mm (souder en premier ce côté) Cela se réalise sur un petit morceau de circuit imprimé dans lequel on aura réalisé un petit évidement pour que l'ILS puisse être soudé sur le cuivre SANS plier ses pattes et avec le minimum d'épaisseur.

ATTENTION j'ai cassé deux fois des ILS. Une fois en voulant plier les fils, et l'autre en voulant le sortir de l'enveloppe plastique (voir ci-après) c'est très fragile !

Cette description vaut pour le Compteur SAPPEL. Pour un compteur KENT type obus, il faut passer un fil à côté de l'ampoule et "emmailloter" le tout dans un bout de gaine thermo rétractable. Ce serait théoriquement la même chose pour WATEAU mis à part que dans ce dernier la forme est un petit tuyau aplati.

Si le compteur d'eau est en intérieur habitation pas de problème, en général peu de condensation (si hors sol). Si le compteur est à l'extérieur et/ou régulièrement inondé, c'est un problème délicat, et il sera nécessaire de noyer l'ILS avec ses fils de sortie dans de la résine.

La fixation de l'aimant sera d'abord réalisée avec TRÈS PEU de mastic ACRYLIQUE (pour le temps de séchage assez lent et absence de "contact gras"). Une fois tout réglé parfaitement, une goutte de colle type Araldite fixera définitivement l'aimant. (ou colle à chaud au pistolet)
L'ensemble sera ainsi stable dans le temps.

Vous pouvez également lire l'article "Bascule magnétique" sur ELEKTOR Juillet Aout 2008 N°361-362 page 102, qui explique très bien le problème des ILS et de l'hystérésis.

2.5 Vous n'avez pas un bon compteur

Il vous reste la solution d'acheter un compteur à vous, (Un compteur de qualité vaut tout de même assez cher) ayant des possibilités de capteur et de le placer APRÈS "l'officiel", c'est-à-dire après la douille de purge. Vous pouvez tout autant le placer dans la maison, mais cette fois, c'est très gênant car c'était un des objectifs majeurs de surveiller DEPUIS le compteur, et vous ne sauriez donc pas si il y a des fuites dans le tuyau de liaison du regard à la maison, (si c'était le cas).
Vous pouvez aussi demander à votre concessionnaire si il n'a pas un compteur d'eau, un peu "défraîchi" (Sur 8000 compteurs, on renouvelle le parc à raison de 500 compteurs par année environ). OU avec 2 ou 3 HS vous pourriez en faire un bon.

Le fait d'ajouter un compteur à vous, présente un avantage qui est la stabilité puisqu'il vous appartient. En effet, par opposition, votre concessionnaire n'est pas tenu de garder la même marque, (marchés publics) et en ce sens, ce qui fonctionnait, peut se révéler à recommencer si c'est un nouveau modèle. Ce sera de même si il tombe en panne ! Ce sera également un très important avantage pour la mise au point.

Garder aussi à l'esprit les problèmes de filtres, de pertes de charge, d'usure et de qualité de l'eau…etc.

Si la précision du litre est insuffisante, vous pourrez mettre votre montage dans un vieux compteur dont vous aurez retiré le totalisateur, et placé votre ILS à la place de ce dernier.

(Même petit montage avec l'aimant, car cela manque de sensibilité aussi. Par contre vous auriez une précision de l'ordre du volume du piston oscillant. C'est tout le rapport de démultiplication qui est ainsi shunté.
Cependant, je ne ferai pas les essais, et j'ai peur que l'ILS ne puisse suivre la cadence, car c'est vraiment très rapide ! Dans ce cas, il est préférable de repasser en mode optique avec le témoin de fuite (petit papillon qui tourne au rythme du piston, mais situé dans le totalisateur (pastille transparente au centre).

Vous choisirez un modèle WATEAU, KENT (ou SAPPEL). A noter que les modèles SAPPEL sont à priori plus difficiles à mettre en œuvre que les autres modèles, du fait que l'ILS est loin de l'aimant.

C'est aussi pour cette raison que cet article est réalisé. (Je n'ai jamais vérifié sur les petits compteurs d'abonné des autres marques s'il y a difficulté réelle avec les ILS de forme tubulaire).

(Les compteurs de réseau ne posent pas de problèmes de ce type).

3 L'odomètre

Cet odomètre parfois appelé compteur ou compteur de vélo (attention aux confusions de compteur d'impulsions et de compteur d'eau) va être le cœur de l'ensemble. En effet on va trouver dans ce dispositif À LA FOIS UN ILS ET À LA FOIS UN COMPTEUR. Le tout pour 6.99 € (supermarché). Cela veut dire que tout le monde peut se le procurer.

Cependant il y a un revers très important à la médaille. Ces 2 modèles de compteurs passent automatiquement en mode veille ou standby après 5 Minutes précisément, d'absence d'impulsion ou de réveil.

La prochaine impulsion quelque soit le mode n'aura pour effet que de réveiller l'appareil sans compter l'impulsion. Ce type de fonctionnement ne peut pas convenir à toutes les applications. (Naturellement je ne m'en suis aperçu qu'une fois l'article prêt à poster, mais je pense que cela reste une information utile pour ceux qui auraient pensé à cela !)

3.1 Extraction de l'ILS de son boîtier

Il est "emmailloté" dans un petit fourreau en plastique avec un capuchon laissant passer le fil.
Décoller en premier le petit capuchon où entre le fil, le faire glisser le long du fil.
Regarder ensuite si on peut retirer la sorte de colle/mastic qui bouche l'ensemble. Si ce n'est pas possible, il faudra scier avec une petite scie à métaux l'enveloppe plastique pour l'ouvrir. Il ne faut surtout pas tirer sur les fils si ça n'a pas l'air de venir. (C'est ainsi que j'ai cassé un des modèles).
(A priori la colle est seulement présente vers le capuchon et jamais au fond)

Une fois scié si nécessaire (l'ILS est une ampoule en verre, donc il ne craint pas la scie, mais seulement les chocs et les contraintes mécaniques), ouvrir pour décoller le tout, et extraire délicatement l'ILS.

Remarquer que l'ILS de ces équipements est beaucoup plus petit que ceux vendus en magasins d'électronique. Ca ne change pas à priori la sensibilité ?!

3.2 La partie odomètre (ou compteur d'impulsions)

Le coeur de l'odomètre est un petit calculateur qui est assez sophistiqué. Il n'est pas nécessaire d'acheter un modèle 8 fonctions puisque cela ne sert à rien. Un modèle tout simple à 6.99 € est amplement suffisant.
Ce petit objet est très spécifique, et j'ai cru au départ que c'était un simple compteur à 4 chiffres. Il n'en est rien, car il a un certain nombre de particularités et de caractéristiques qu'il est bon d'énumérer ici.

L'odomètre est alimenté par une petite pile interne de 1.565 V (mesuré) type L1142 ou AG12 ou LR43. Il consomme environ 4 µA.
L'entrée de l'odomètre présente une tension (de +1.550 V) lorsqu'elle est en l'air. Il faut repérer les polarités sur les fils côté ILS. On marquera en ROUGE, le fil correspondant au + (plus). L'autre sera le moins (ou commun).
Une particularité de l'odomètre est d'avoir pris comme RÉFÉRENCE DE TENSION LE + de la pile interne. Ceci est donc LA MASSE DU "CALCULATEUR" et le négatif n'est pas la référence comme en logique classique.
Cela n'a pas une importance capitale dans l'immédiat, cependant en cas d'alimentation sans pile, il faudra être extrêmement vigilant sur les potentiels de référence de l'électronique annexe éventuelle et ce potentiel de référence positif. Une conversion de niveau me semblerait presque indispensable, car les risques de détérioration de l'entrée de comptage me paraissent élevés.

NOTA : Sur tous les exemples de schémas bien faire attention aux polarités qui sont indiquées sur l'odomètre. Dans certains cas j'ai gardé le négatif comme masse et dans d'autres c'est l'inverse et suivant les nécessités…!

(On peut remarquer cette particularité par la sensibilité aux parasites de "l'entrée -").
Cette entrée réunie à la masse est le siège d'un courant de 2.7 µA (courant qui traverse l'ILS)

Il faut ensuite établir les caractéristiques pour voir si cet odomètre va pouvoir servir de compteur. Un petit schéma à partir d'un générateur d'impulsion 0-5 Volts associé à un interrupteur CMOS 4016 a été initialement réalisé pour vérifier les possibilités du compteur, ne sachant pas si on pouvait mettre un potentiel en entrée. (Voir schéma). Par la suite, un simple pont diviseur a été utilisé sans dommages pour le calculateur.

Suivant ce montage, j'ai vérifié une limite haute de vitesse pour une période de 77.5 ms. Cela fait environ 98.6 KM/h et l'affichage donnait alors 99 KM/h (C'est donc cohérent).

De même la largeur d'impulsion à 0 volts doit être au minimum de 80 µs, faute quoi le comptage ne fonctionne plus.

Le plus spectaculaire figure dans une ligne de la notice qui dit :"La vitesse moyenne ne tient pas compte des arrêts". En effet en dessous de 4 KM/h, le comptage en mode "ODO" ne fonctionne plus. Ceci correspond à un intervalle supérieur de 2 secondes à 2.5 secondes entre impulsions, sans pouvoir préciser d'avantage.

Si l'on veut compter en mode "ODO", il faut donc au minimum DEUX impulsions séparées de moins de deux secondes. (valeurs X par 2 !)

Si l'on est à une durée supérieure à 2.5 secondes, le mode ODO ne fonctionne pas, mais par contre le mode TM (Time) chronomètre fonctionne, seul inconvénient, il multiplie aussi les valeurs par 2. Cela oblige de plus à une conversion heures minutes secondes, mais vu le prix, on ne saurait être trop exigeant.

Le grand problème dans cela est que si on mélange quelques impulsions espacées de 2 à 2.5 secondes, les résultats ne sont ni corrects en ODO ni corrects en TM ! Dommage ! Quelle fréquence pour un compteur d'eau de 1.5 M3/h au débit nominal : Cela donne 0.41 litre par seconde, soit 2.41 secondes entre impulsions. On est précisément dans la limite de la plage d'incertitude !

Pas de chance. On pourrait se tirer de ce mauvais pas en fonctionnant en mode TM ainsi qu'expliqué plus haut, et en réglant un peu le robinet général, pour limiter le débit à une valeur inférieure à environ 0.35 litres /seconde soit 2.8 secondes entre impulsions.
Dans ces conditions, les valeurs lues seront exactes (mais multipliées par 2), mais il faut le reconnaître les unités HH:MM:SS ne sont pas très agréables à manipuler. Mais dans le cadre d'une surveillance sous EXCEL cela ne pose pas de problème réel.
Si cela vous est insupportable, il vous reste la solution d'un compteur électromécanique, tels que l'on en trouve notamment dans les vieux photocopieurs (24 ou 48 volts). Cela sera l'objet du chapitre suivant.

Une dernière précision concernant les spécifications de comptage de ces odomètres, les modèles "Perf" ou "4KA" dépassent les 99.999 impulsions, puisque à cette dernière valeur, le compteur décale la virgule et l'ensemble des chiffres sur la droite en éliminant les poids faibles. Je suis actuellement à 6250.1xy, (soit 6 millions 250 mille etc) et il faut un certain temps...à 75 Ms de période.
Ainsi il semble possible de compter en ODO jusqu'à 9999.99 KM et peut-être même au-delà pour certaines marques ou modèles.
Le mode DST Distance journalière n'est qu'un sous-compteur et il dépasse aussi 99.999. Dans un modèle vendu en magasin d'électronique j'ai pu voir que ce compteur possède une puissance de 10 en moins par rapport au compteur totalisateur.
J'ai pu vérifier la limite sur le modèle "PERF" testé qui est de 999.99 KM

En ce qui concerne le temps TM, là aussi les essais sont en cours (à priori 24 heures mais peut-être moins ?).

Noter que tout dépassement DST ou TM se traduit par un clignotement des chiffres, avec continuation du comptage en TM, mais blocage à 999.99 en DST

Encore une petite vérification…Le diamètre d'une roue de vélo standard fait environ 66 cm et on peut admettre que l'aimant, lorsqu'il est réellement utilisé sur un vélo occupe 10° angulaire pour le contact ILS fermé. A 99.999 KM/h, soit 27.777 M/s, il y a 13.07 tours de roue à la seconde.

Une impulsion peut donc avoir une largeur minimum de :
1/(13.078*360/10)=1/470.08=2.12 milliseconde.
La récurrence des impulsions est donc dans ce cas de : 1/13.078 = 76.4 millisecondes. Nous avions mesuré en début de paragraphe 77.5 !
On est donc certain que pour le compteur de vitesse qui ne dépasse pas 99 KM/h, le calcul et les essais coïncident.

Cependant, le phénomène le plus grave est la mise en stanby au bout de 5 minutes d'inactivité.

4 Report compteur (d'eau) électromécanique

Il s'agit de mesurer les litres d'eau passés au compteur général d'eau et de réaliser ainsi ce que l'on appelle un report d'index.
Un ILS sera dans ce cas présent le cœur du montage (compteurs avec aimant). Vous vous le procurerez soit directement en magasin spécialisé, soit vous achèterez un odomètre (cela vous servira peu-être à autre chose…)
Il n'y aura même pas besoin de réaliser un circuit imprimé, vu le peu de composants nécessaires. Il suffira de les placer sur un morceau d'époxy dont on aura enlevé le cuivre.

Les électroaimants de ces compteurs électromécaniques consomment entre 30 et 100 mA. Je considère que ces valeurs de courant sont trop élevées pour des ILS. Il faut relayer par de plus petits relais ou mieux commander par un transistor cet électroaimant.

Voici le schéma de base. La période sera d'environ 1 seconde de temps de récupération (Ceci est au dessus de la valeur correspondante au calibre d'un compteur de DN15 à 1.5 M3/h avec 2.41 s entre impulsions. (Cela permet aussi de fonctionner avec des électroaimants particulièrement lents)

Le montage ne pose pas de problèmes et est adaptable sans grandes modifications en 24 volts. Ne pas négliger la diode anti-surtension en // sur la bobine du compteur électromécanique. L'autre diode est destinée à assurer la décharge du condensateur de 4.7 µF lors des épisodes où l'ILS est à la masse (limitation du courant dans l'ILS avec 10K). La résistance de 10 KOhms toute seule, assure la charge du condensateur.
La résistance de 100 K ne sert qu'à charger le condensateur connecté à la base du darlington.
Ce montage ne donne qu'une impulsion de courant à l'électroaimant du compteur électromécanique (comme le prévoient beaucoup de notices de constructeurs).

En effet la consommation d'eau peut s'arrêter sur l'ILS soit fermé soit ouvert. Il est donc recommandé de transformer toute variation, en impulsion de courte durée (ordre de la seconde, pour que la mécanique ait le temps de faire son travail !)

Mon compteur était en 48 V et j'avais la chance d'avoir un transfo 35 V qui me donne environ 48 V= une fois redressé (transfos de vieux écrans CRT). Il y a lieu de remarquer qu'il est inutile de redresser en double alternance, puisqu'il faut au pire pouvoir charger le condensateur de redressement en 1 seconde.

Une fois chargé c'est fini, il n'y a plus aucun débit SI il n'y a pas de débit d'eau (hormis les pertes transfo, 100K et darlington )

On remarque également qu'il est inutile de mettre un condensateur anti-rebonds sur l'ILS, car les rebonds seront sans action sur la mécanique qui n'aurait vraisemblablement pas le temps d'agir.

C'est un montage simple sans grandes difficultés et qui fonctionne correctement.

Si vous n'avez qu'un transfo dont la tension est insuffisante, vous pouvez utiliser un doubleur de tension type LATOUR : En voici un schéma ci-joint.

5 Report compteur (d'eau) avec odomètre

Tout ce qui est dit ici reste vrai, mais ne fonctionnera pas correctement à cause du mode standby de l'odomètre. En effet, vous perdrez une impulsion à chaque réveil, et cela n'est pas adapté au comptage des litres d'eau. Je laisse cependant le paragraphe pour l'information.

Ainsi qu'expliqué sur le fonctionnement du calculateur, il faudra normalement choisir le mode TM (Time) qui fait +2 secondes, au compteur de temps. L'incrémentation se produit lors du contact établi par l'ILS. La remontée à 1.5 V ne donne lieu à aucun autre changement. C'est donc le front descendant sur l'entrée + qui active le comptage à +2 secondes.
Dans ces conditions, il me semble préférable d'isoler l'entrée de l'odomètre par un condensateur de 1µF shunté par une résistance de 100 K assurant la décharge du condensateur et la future transmission de l'impulsion suivante. La constante de temps n'est pas critique et 100 ms fonctionnent très bien.

Les limites du comptage seront alors suivant les modèles de 24 H ou plus.
Prenons 24 heures comme référence, cela conduit pour un compteur d'eau avec impulsion au litre, à 43200 litres, soit 43.2 M3, ce qui est somme toute assez suffisant dans un cadre familial pour une durée mensuelle de surveillance.

6 Le report d'index à distance

Principe correct, mais inutilisable à cause du stanby de l'odomètre.

Ainsi qu'évoqué en report compteur avec odomètre, il y a toujours difficulté à transmettre à plusieurs mètres, voire dizaines de mètres des éléments électriques de bas niveau et d'impédance moyenne. Sur des longueurs de plus de 10 mètres (je n'ai pas essayé) il me semblerait préférable d'utiliser du fil blindé.

Il est toujours utile de ne pas faire se longer des éléments de puissance (électricité) et des éléments faibles signaux.
Si des perturbations se produisaient, il serait peut-être nécessaire d'envisager cette fois la masse comme étant le + de l'odomètre. Suivant la destination du montage cela pourrait conduire à diverses solutions, dont un schéma de principe est donné ci-contre.
Pour des montages plus sophistiqués voir le schéma d'une liaison avec électronique complémentaire et suppression de la pile.

7 Compteur de nombre de démarrages moteur à odomètre

Ce montage ne fonctionne pas non plus à cause du problème du stanby de l'odomètre. C'est encore plus grave que pour le compteur d'eau, car dans ce cas c'est toujours une fois toutes les heures ou plus...Je laisse pour l'info.

Ce dispositif servira à contrôler le nombre de démarrages moteur pour votre surpresseur par exemple.
Noter aussi que ce dispositif est une alternative à l'article sur les démarrages moteur (voir l'article)

ATTENTION, ce dispositif est connecté directement à une des lignes du secteur. Une alimentation de régime de neutre TNC, TNS est acceptable pour ce montage. Le régime IT est fortement déconseillé à cause des risques d'électrocution. D'une façon générale toute alimentation dont le Neutre n'est pas à un potentiel proche de la terre est à proscrire. A plus forte raison sur une alimentation entre Phases.

Il y a lieu de repérer le neutre et de bien respecter le schéma. Le boîtier devra inclure l'odomètre et empêcher l'accès au fils de l'odomètre, et aux poussoirs éventuels, qui devront être reportés au besoin en face avant du boîtier. Une fenêtre sera découpée pour permettre la vision de l'écran de l'odomètre.

Une tension de 1.5 Volt (au lieu de 1.6 V) est calculée par précaution pour établir le pont diviseur. Une diode de protection sur l'entrée odomètre est également placée sur la résistance de 4.7 K.
La résistance de 1 M Ohm est d'une puissance de 0.5 Watts bien que le calcul donne 0.1W. A ces valeurs de tensions, le matériel souffre, et il y a lieu d'être prudent. La 4.7 K sera 1/10 W sans problème.
De même le condensateur de 0.1 µF sera au moins isolé à 400 Volts et de préférence à 1000 V. Je préfère jouer la prudence "lorsque l'on se promène" sur le secteur.

Un fusible non mentioné sur le schéma fait également partie du dispositif

La constante de temps est de 100 Millisecondes et un nouveau démarrage pourra être comptabilisé environ 0.5 secondes plus tard pour la partie électrique. (C'est plus qu'il n'en faut ! voir ci-après) Cela présente également l'intérêt de ne pas maintenir de tension élévée après coupure du secteur. (Ne pas oublier qu'il y a alors 311 Volts aux bornes du condensateur)

C'est un montage simple, sans transformateur, mais GALVANIQUEMENT NON ISOLÉ DU SECTEUR. Donc j'insiste : Bien repérer Phase et neutre et METTRE LE COMMUN SUR LE NEUTRE. Vous ne devrez pas cependant mettre ce montage à la terre (le disjoncteur différentiel pourrait déclencher). Le boîtier sera naturellement en matériau isolant.
A noter que dans les (vieilles) installations électriques, la position du neutre dans une prise de courant n'est pas toujours du même côté. Il faut donc mesurer et positionner comme sur le schéma. Il semble qu'aucune normalisation n'existe vraiement et que la position "Neutre à gauche de la terre" soit une habitude plus qu'une règle (à vérifier ! )

Ce montage n'est pas appelé à "voyager d'un appareil à un autre", à cause des risques d'inversions phase / neutre.

Ces précautions respectées ce montage fonctionne bien et est fiable.

Au fait l'odomètre ? Vu les temps en cause toujours supérieurs à 2.5 secondes, il comptera malheureusement en mode TM.
Les démarrages devront être séparés d'au moins 2.5 secondes, disons 3 secondes par sécurité, faute de quoi le comptage ne serait pas exact ! C'est toujours l'odomètre qui va diriger ce temps et non la partie constante de temps comme vu plus haut.

8 Compteur horaire (pour moteur) avec odomètre

Le problème du standby de l'odomètre ne se pose pratiquement pas dans cette application. Il reste cependant l'électronique à concevoir et à construire...

Cet odomètre peut également servir de compteur horaire, mais de possibilités un peu restreintes, car il faudrait diviser préalablement le 50 Hz (ou 60 Hz chez nos voisins) pour obtenir des secondes ou moins encore….

Dans quel mode travaillerait l'odomètre ?

Pour travailler en mode ODO, il faudrait enregistrer les SECONDES, et dans ce cas les possibilités de comptage restent un peu limitées puisque la limite serait de 9999.999 secondes soit 2777 heures au mieux. Le résultat serait alors exprimé en secondes (toujours multipliées par 2). Le fait de ne pas prendre les secondes ferait arriver dans la zone incertaine des 4 Km/h et donc sans intérêt par rapport à la simplicité actuelle. Pour obtenir des secondes, il suffirait de diviser par 50 la fréquence secteur (ou 10x5)

Il y a une autre possibilité qui est due au fonctionnement particulier de l'odomètre en mode TM, qui compte +2 si une seule impulsion est réalisée (et la suivante à une distance d'au moins 2.5 secondes). Dans ce cas il faudrait diviser par 30 les secondes pour avoir un affichage en minutes en poids faibles des secondes !. Donc 99999 minutes = 1666 Heures cela reste toujours un peu faible et moins bien qu'en ODO
.
Il faudrait donc traiter comme pour les compteurs horaires le dixième d'heure (soit 6 minutes) et donc envoyer deux impulsions consécutives toutes les 12 minutes.
On remarque à ce stade qu'il n'y a pas cumul exact des temps et que chaque valeur est toujours composée d'un nombre entier de fois 6 minutes sans les cumuls précédents, ce qui peut fausser notablement les valeurs réelles.
Ce dernier mode est parfaitement inadapté à la mesure du temps de fonctionnement d'un surpresseur.

Ce dernier principe est aussi applicable au mode ODO :
Ainsi si l'on compte seulement toutes les 10 secondes et que l'on envoie une salve de 2 impulsions en moins de 2 secondes, cela revient à compter par 5 secondes. Soit 2777*5= 13888 Heures.

A noter que l'on n'a pas intérêt à trop augmenter les secondes, car cela réalise au terme des erreurs dans les temps qui pourraient ne pas être négligeables. En effet, il n'y a pas comme en électromécanique ajout des temps entre le cycle précédent et l'actuel. (On repart toujours à zéro et les fractions de temps élémentaire non comptabilisée sont simplement perdues)

9 Le podomètre

Un podomètre est un odomètre particulier adapté aux piétons. Il compte des pas sur la base d'une longueur moyenne de pas. C'est donc aussi un compteur qui en plus calcule la distance par rapport à la longueur. Il donne également les Kilocalories dépensées.

Il a cependant un inconvénient, non dans son fonctionnement, mais dans ma vision d'utilisation des compteurs, du moins pour celui que je possède (TRONIC). Il s'arrête après un certain temps sans impulsions (arrêt du piéton).
Ceci est un inconvénient majeur qui peut, peut-être, trouver une solution avec d'autres marques qui seraient à même d'assurer un redémarrage automatique ?

Lorsque l'on va dans ce genre de détails, il est impossible de trouver des renseignements fiables auprès des vendeurs/distributeurs qui n'y connaissent en général rien du tout : ce sont avant tout des marchands qui n'ont strictement rien à faire de la technique.
Alors si vous avez des podomètres qui restent sous tension en permanence laissez moi un commentaire avec la marque utilisée. Ce sera utile à tous. Je le publierai dans l'article avec votre nom ou pseudo si vous le souhaitez.

10 Conclusions

Il est regrettable que le mode stanby automatique de l'odomètre vienne gâcher la fête. Cela aurait été tout de même bien de pouvoir l'utiliser comme compteur...

Le problème de l'alimentation avec référence au + (plus) est aussi très gênant et complique toute liaison éventuelle avec une logique traditionnelle Vss Vcc. Tant que l'on alimente par la pile interne, ce n'est pas très grave, mais cela se complique en cas de parasites et/ou avec d'autres entrées qu'un ILS.

Enfin, le problème de l'intervalle situé entre 2 et 2.5 secondes (4 Km/h) est aussi un handicap sérieux qui complique aussi largement les utilisations possibles.

Finalement qu'est-ce qui fonctionne ? l'ILS pour un compteur Sappel et un compteur électromécanique comme report d'index de compteur d'eau. Pour le reste c'est beaucoup plus aléatoire, mais certains contextes particuliers peuvent être raccrochés, pour lesquels les temps qui posent problèmes ne sont pas concernés...

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Applications éventuelles d'un compteur de vélo (odomètre)

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