SAPPEL01_03Tête radio pour compteur d'eau SAPPEL (ALTAÏR)

1    Principe des compteurs SAPPEL (anciens)
2    Les calculs initiaux
2.1    Les impératifs
2.2    La partie programme du capteur
2.3    La gestion du temps
2.4    Mesure de la tension des piles
2.5    L'horloge 40 secondes
2.6    Le réglage du temps
3    Le capteur ILS
3.1    Les ILS
3.2    Partie supérieure SAPPEL ALTAÏR
3.3    Le circuit "support"
3.4    Sensibilité ILS et réglage
4    Réalisation et schéma
5    Partie radio
5.1   Structure des trames

6    Les essais
7    Conclusions
8    Suivi
(Nouveau paragraphe du 08/11/2015)


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  Avant propos

Un article un peu différent des autres, puisque je ne vais pas seulement décrire ce que j'ai fait, mais je vais expliquer en premier lieu mon cheminement et pourquoi j'ai choisi telle ou telle solution. Je pense que c'est intéressant de voir ce chemin qui conduit à un choix particulier.

Cet article relate la réalisation qui permet d'obtenir à distance, l'index de mon compteur d'eau potable. (Mon compteur installé par mon concessionnaire est un compteur modèle ALTAÏR de la marque SAPPEL).

Ce compteur est placé dans un regard intérieur peu profond et comme je relève toutes les semaines tous  mes index, (eau, EDF, divers) c'est un peu pénible de devoir lever le tampon fonte à chaque fois…

Il y a longtemps, j'avais déjà réalisé un dispositif avec un ILS et un compteur mécanique d'impulsions à pré- positionnement, mais j'avais constaté des différences de valeurs et à la fin un fonctionnement totalement incorrect, surtout du fait d'une fixation très aléatoire du capteur ILS (Interrupteur à Lames Souples)….
(Il faut avouer que le capteur était sommairement fixé par un ressort prenant appui sur le fond du compteur et que la technique des ILS n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît).

NOTA 1 : Comme toutes ces réalisations sur compteurs d'eau, il sera impératif qu'il y ait un clapet (Ou "douille de purge") en sortie de compteur, faute de quoi les valeurs entre le compteur mécanique et les données envoyées par radio  pourraient être en désaccord à cause des retours d'eau. (Le sens n'est pas traité)

Le relevé périodique des différents compteurs permet de s'affranchir des fuites et de pouvoir contester avec des arguments précis, pour des factures estimatives abusives et souvent inflationnistes……..

Enfin pour mesurer des débits (Panneau solaire par exemple) c'est aussi très utile d'avoir des tops d'index au litre et là aussi c'est intéressant mais pour la seule partie du capteur, puisque l'électronique spécifique radio n'est pas nécessaire à l'application.

NOTA : Pour simplification du texte, les références aux marques, SCHLUMBERGER, ACTARIS et ITRON seront simplifiées en "ACTARIS".

ATTENTION : Cet article est complété avec l'utilisation d'un circuit intégré capteur à effet Hall à la place de l'ILS. Voici le lien vers ce nouvel article.

1 Principe des compteurs SAPPEL

Ces compteurs, comme beaucoup de compteurs de cette marque et jusqu'à l'année 2006, sont équipés (Comme le concurrent ACTARIS) d'un système permettant la saisie automatique des tops d'index.

Dans ce cas précis, chaque compteur comporte un petit aimant. Pour saisir cette information, nous utiliserons un ILS posé en partie supérieure du compteur.
Le principe retenu par le constructeur est un petit aimant disposé dans un disque en plastique Rouge numéroté de 0 à 9 qui affiche les 1/10 de litres (1 tour= 1litre) Appelons le, le "disque index".

Ce très petit aimant est peu puissant et assez loin de la "surface". Il est inséré dans un petit logement en partie supérieure de la vis sans fin, située juste sous ce disque et donc solidaire du premier maillon de démultiplication du totalisateur (Voir photo ci-contre)SAPPEL_01_04

Cet ensemble vis sans fin, nylon/aimant est donc coiffé par le disque index.

Les dimensions de ce petit aimant parallélépipédique sont minuscules avec une base carrée de 4.2mm et une épaisseur de 3.2mm environ.
Chaque face du carré constitue l'un des pôles de ce petit aimant.
Il faudra donc détecter le passage du champ magnétique pour obtenir les tops index. (Les pôles font face à l'étrier)

On verra par la suite que ce faible champ magnétique oblige à quelques "acrobaties" techniques, surtout par le manque de sensibilité de l'ILS, mais aussi par la distance et l'angle d'incidence aimant/ILS.

Personnellement j'apprécie ce principe simple et peu vorace en énergie pour une comptabilisation des tops d'index. (Le plus simple est toujours une règle d'or, mais les "monte en l'air" de notre époque ne sont pas à court d'idées…)

Il semble que ce principe (Peut être trop facile vis-à-vis de la fraude ou de la fiabilité ?) soit remis en question par le biais des stratégies et fusions d'entreprises, mais c'est un autre sujet qui ne nous intéresse pas pour cet article (Bien qu'il y ait déjà des dispositifs pour parer cette éventualité).

(Les nouveaux modèles sont maintenant équipés d'une demi lune métallique brillante à la place du disque index, et je ne connais pas le nouveau principe retenu, mais on peut supposer que c'est une détection en quadrature basée sur un principe optique ou électromagnétique ?)

(La détection en quadrature permet à la fois de compter et de connaître le sens en plaçant seulement 2 capteurs)

Je ne m'intéresserai ici qu'aux modèles de compteurs ayant ce petit disque index rouge (Équipés d'un aimant sous ce disque index)

2 Les calculs initiaux

Je pars sur la base d'une fréquence de 8 Hz pour le capteur ILS (et le disque Index), soit une période de 125 ms ou des demi-périodes (peut-être égales ? on verra par la suite !) de 62.5 ms. Cela correspondrait pour un compteur de DN15 à un débit de 8 l/s soit 28.8 M3/h, ce qui est très large pour des compteurs de débit nominal 1.5 M3/h.

Pour ne pas perdre de données et si l'on devait scanner la position du petit aimant (Ce qui n'est pas envisagé pour l'instant) il faudrait donc faire un scan au moins toutes les 50 ms pour être certain d'être dans les 8 Hz et de ne pas perdre d'informations (Tops).

Cependant pour éviter de commuter la tension de scan sur l'ILS, et pour économiser l'énergie, je risque une résistance série de 1M ohms avec l'ILS (Valeur assez élevée pour limiter le courant), raccordée en permanence au +VDD. Cela engendrera un courant de 3 µA permanent sous 3V.
Dans l'immédiat j'accepte ce courant théoriquement permanent.

Certes, c'est un peu élevé, mais sur la base d'un courant d'une entrée de PIC de 100nA, (ce qui est la valeur typique), il ne serait pas nécessaire de scanner mais simplement de connecter en permanence au VDD, avec une consommation permanente de 3 µA.

Je fais le pari que cette consommation permanente est largement bénéficiaire par rapport à un scan régulier, d'autant que, sauf consommations "normales", le processeur PIC sera en permanence en SLEEP et ne sera réveillé que par une seule interrupt de l'ILS (Falling edge de INT) ou d'autres sans rapport direct avec les index (TX ou calcul du temps).
Ces 3 µA ne sont pas véritablement permanents, puisqu'ils dépendent de la position d'arrêt du compteur, et qu'il est donc difficile de prévoir la position d'arrêt du petit aimant…

A priori ce serait statistiquement réparti en égalité entre ILS "ON et Off".
Au final on peut donc espérer statistiquement un pseudo courant moyen de 1.5 µA, et c'est pourquoi le terme permanent était souvent mis en italique...

Cette situation engendrera aussi le fait que la durée de l'énergie du montage pourra être partiellement dépendante de la position d'arrêt du disque Index.

C'est assez surprenant mais c'est ainsi ! Bien entendu l'envoi des données (Avec ou sans consommation) restera à fréquence fixe et je pense toutes les 40 secondes.

La transmission radio consistera en 26 caractères à transmettre à 2400 bps toutes les 40 secondes.
Il y aura donc 3600/40=90 trames envoyées à l'heure, durant 108 ms par trame.

Un courant théorique de 2 mA sera nécessaire à une transmission radio pendant un temps de 108 ms (On ne considère que des 1 logiques qui sont consommateurs d'énergie, mais c'est le pire des cas, et l'on sera toujours meilleur). A ce courant il faudra ajouter environ 0.4mA de courant du PIC qui est nécessairement actif pour sérialiser les données. (Soit 2.4 mA)

Le courant d'UNE seule trame ramené à l'heure est donc de  3600/0.108s=33333 fois plus faible que 2.4 mA soit : =0.072µA ou # 72 nA
Mais il y a 90 mesures espacées de 40 secondes soit un total de conso à l'heure de 72 nA*90=6.48 µA équivalents soit arrondis à 6.5 µAH.

A l'année il y a 8760 heures, soit une conso pour la seule radio de # 6.5*8760=56.940 mAH.

On voit déjà à ce stade que par rapport à une pile de 1250 mAH on obtiendrait environ 22 années d'autonomie…!

Attention il y a d'autres postes pour perdre du temps CPU (Et consommer !) et il ne faut pas se réjouir trop vite. Cependant, une chose est certaine, on n'a pas déjà "emplafonné" l'autonomie rien qu'avec l'émission qui est le plus gros poste consommateur.

J'aurais du ajouter le courant consommé par la résistance R2 de 1M qui représente aussi 3 µA (ou 1.5 suivant optimisme ou pessimiste !)… Finalement on peut dire que ce sera les ¾ soit environ 16.5années…Mais c'est la théorie !....

A cela, compter la gestion du temps, la détection de fuite et le blocage compteur, et l'on sera bon pour une quinzaine d'années environ.
Bref on n'est pas à côté de la plaque pour l'instant, puisque toutes ces valeurs sont maximalisées, mais les µA ou les temps CPU vont vite…

2.1 Les impératifs

La partie électronique a pour rôle d'envoyer une émission radio toutes les 40 secondes, de comptabiliser les tops Index et de surveiller les fuites et les éventuels blocages de compteur.

Le montage électronique n'est pas prévu directement sur la tête compteur, car celle-ci est délicate à fixer sur ce type de compteur (par clipsage), et en AEP, la condensation reste un problème majeur que je ne sais pas vraiment maîtriser à mon niveau amateur.
Le montage électronique avec le micro-contrôleur PIC sera donc déporté du capteur lui-même, et de plus la position de l'ILS empêcherait de placer des composants de façon simple et homogène.

Le montage sera alimenté par 2 piles (ou 3) dont l'autonomie se comptera en années. Une espérance minimum de 10 années est convoitée.

Comme il n'y a pas d'impératifs de stabilité de la tension comme dans le cas du montage ACTARIS, il devrait être tout à fait possible d'alimenter en direct par les piles sans aucune régulation. Ceci explique que l'utilisation de 2 ou de 3 piles est possible, sans autre conséquence qu'avec 3 piles, une meilleure optimisation de la décharge des piles serait acquise.

J'utiliserai un PIC 16F688 principalement pour ses possibilités RX/TX, et surtout pour un nombre de pins réduit car la place peut être comptée, bien que ce montage soit prévu tout de même pour être déporté.
Cependant je verrai si à l'élaboration du CI, il ne serait pas possible de faire tout de même d'une pierre 2 coups et de prévoir un montage directement sur la tête compteur : à voir...

(Vérification faite je n'ai pas choisi cette solution trop délicate au niveau humidité et place disponible, mais le circuit reste "discret" 52x32mm et pourrait être placé tout à côté ou même sur la tête).

2.2 La partie programme du capteur

Le capteur pour ce type de compteur SAPPEL (Équipé d'un aimant) est un simple ILS tout à fait standard (Pas très sensible !).
Pour ce faire un aimant auxiliaire aidera le tout petit aimant compteur (assez loin de l'ILS) à coller et à décoller l'ILS (Addition et soustraction des champs).
On devra régler l'aimant auxiliaire pour que les demi périodes ON et OFF soient identiques.

Dans un premier temps on utilisera seulement l'interrupt INT pour passer du niveau de repos à 1 logique au niveau 0 (Masse) INTDEG=0 Falling edge.
On fera donc un top Index sur ce signal INT à chaque front descendant et on ajoutera un litre de plus à l'index. La remise à 1 se fera à la fin des séquences soit environ 69 µs plus tard.

Pour limiter les INT, le passage à 1 du signal Top index pose un problème si l'on n'utilise pas l'interrupt INT Falling edge, mais IOCA.
Dans le cas d'utilisation sur changement d'état (par IOCA), cela doublerait les INT et serait consommateur de temps CPU notamment en réponse aux INT.
Aussi j'envisage tout de même de faire le retour automatique à 1 sur un Top Index qu'en fin de la séquence CPU propre à la modification d'index soit quelques dizaines de µs avant la mise en SLEEP (69 µs)..

Si on devait revenir sur ce choix du retour à un logique du signal Top Index, il suffirait de rentrer RA2 en INT par IOCA2 et de modifier simplement la réponse INT.
(La réalisation confirme le choix suffisant d'une sRebonds_ILS_etablissementeule INT au front descendant).

Le capteur ILS produit quelques rebonds à la fermeture du contact. Ces rebonds ont la forme de petits triangles de 50 µs maximum de largeur, de niveau assez faible (1/3 VDD maxi) et de récurrence à peu près identique.
(Voir oscillogramme ci contre).

La durée des rebonds dans l'exemple ne dépasse pas 200 µs. Je table sur 250µs par sécurité.

L'ouverture du contact ILS capteur ne produit aucun rebond mais seulement une exponentielle de remontée dont la durée voisine les 400 µs pour 95% du niveau.
(Charge du condensateur C2 et de l'entrée PIC).

Il devrait être théoriquement possible d'utiliser ce signal ILS des Tops, tel quel sans condensateur.

Ce point est important car il agit sur la durée de l'exploitation de l'information. A terme, en cas de problème cela pourrait conduire à l'obligation de scan de cet ILS si les temps étaient trop importants, ce qui serait dommage pour la consommation d'énergie.

J'ai tout de même préféré mettre un condensateur de 1nF en // sur le contact ILS par sécurité, car la constante de temps est très inférieure au temps défini de 8 Hz maxi (1 ms seulement face à 125 ms)

A ce point, le schéma déjà élaboré prévoit de connecter R2, la résistance en série avec l'ILS (Dont la valeur pourrait être un peu diminuée) sur la sortie libre RC1 Pin 9 qui alimenterait alors sur ordre l'ILS compteur pour effectuer un scan périodique de l'état de l'ILS.
(Ce "parachute" de secours prévu à l'implantation du CI n'a pas eu besoin d'être utilisé -strap et coupure proches-)

2.3 La gestion du temps

On devra réveiller le CPU toutes les 40 secondes pour calculer le nouvel index et envoyer une trame RS232 par  radio. Pour ce faire on utilisera l'ULPWU qui est peu consommateur d'énergie, surtout que l'on n'a pas besoin d'une grande précision.
3*40=120=2 minutes  (+2 sur le compteur des minutes toutes les 3 ULPWU (120s))

Le comptage du temps se fera en modulo 40 secondes. Cela permettra de lancer l'émission radio mais j'espère aussi, utiliser le temps disponible entre les interrupts TX pour faire les différents calculs, et peut être seulement durant le temps de l'envoi du seul numéro de compteur pour 6 caractères (+1 avec le return de tête), soit 1/240*7= 29 ms.
Ça devrait être possible dans la mesure ou cette constante du numéro de compteur (ou d'identification de la trame) ne nécessite aucune conversion et peut être envoyé directement sans calculs avec une séquence interruptible qui chargera automatiquement le registre buffer TXREG du PIC.

(Ce point est maintenant acquis et fonctionne correctement. En d'autres termes on envoie 6 caractères fixes (+ un return en tête) à 2400bps en Interrupts, et on profite du temps de sérialisation et d'envoi de ces 7 caractères pour effectuer les calculs de conversion de l'index actuel et de mesurer la tension des piles (Seulement toutes les heures).
Ça c'est le pied ! (Ce travail en temps masqué est très important pour  les économies d'énergie)

Ces 29 ms (un peu moins) permettront de faire les conversions des index ainsi que la préparation de l'affichage hexadécimal de l'octet de status.

Durant ces 29 ms on devra réaliser les différentes conversions des M3 et des litres (séparément).

Dans le temps suivant on aura aussi le temps nécessaire pour faire la mesure de la tension des piles, mais une seule fois par heure, car le (faible) courant zener de 20 µA reste "trop important", mais pour si peu de temps (80 µs) !
(Tous ces éléments sont vérifiés et sont appliqués sur le modèle réalisé qui est en cours de tests)

J'avais prévu en cas de soucis, sur les temps, de scinder la trame en deux envois distincts, si l'on n'est pas certain de pouvoir tout préparer en une seule trame. (Inutile après essais)

Ces projets de répartition des calculs dans le temps n'étaient que des suppositions au départ, mais la réalisation confirme cette faisabilité. J'ai dû limiter la mesure de la tension des piles seulement toutes les heures, car un courant plus faible dans la zener était sujet à trop de variations en fonction de la tension des piles et 20 µA est un courant minimum pour garantir une tension à peu près stable.

2.4 Mesure de la tension des piles

Tout bien réfléchi, la tension des piles qui n'est pas une donnée vitale à priori, reste tout de même un indice de la confiance accordée aux résultats envoyés par radio. Aussi cette mesure ne sera donc réalisée que toutes les heures et non toutes les 40 ms, à cause du courant assez élevé dans la Zener.
(Indépendamment de l'affichage toujours complet qui se fera toutes les 40s mais la tension des piles ne sera mesurée et actualisée que toutes les heures)

Il n'y a pas de VP6 sur le PIC16F688 et comme la tension VDD n'est pas régulée, il faut ajouter une référence de tension qui sera un LM385 1.2(…35)V. Ce n'est pas le meilleur choix car sa consommation est élevée et il est certainement possible de trouver (Beaucoup) moins gourmand en énergie !

Il ne sera pas possible de placer cette tension de référence en entrée VRef du convertisseur, car il faut au minimum 2.2V et 2.7V au PIC, pour une précision de 1 digit et d'autant plus que le VDD est variable.
Alors on sait déjà que la valeur ne sera qu'indicative puisque la tension des piles pourra descendre jusqu'à 0.9V/élément soit 1.8V (Si 2 piles).
On voit déjà que le LM385 nécessite au moins 20µA de courant Zener et que ce courant est trop élevé pour être permanent.
On va donc l'alimenter par une sortie du PIC qui ne sera sollicitée qu'une seule fois par heure au vu de sa consommation de 20 µA. Certes cette tension de sortie d'un port n'est pas rigoureusement le VDD, mais vu le "faible" courant de 20 µA, on devrait en être très proche, et de toutes façons c'est la zener qui impose à 95% sa tension et le VDD n'intervient que par la très faible variation du courant zener influençant la tension zener !

La baisse de tension des piles (Et par conséquence la tension de sortie de l'IO) par contre, modifie sensiblement le courant zener et donc la tension zener.

Calculs effectués, après un bout de programme d'essai, il faut alimenter cette zener durant 30 µs, ce qui donne un courant "équivalent de 6pA /s" (UNIQUEMENT pour le courant de zener). Mais la séquence de mesure et de conversion ASCII de la valeur nécessite 1.5ms de temps CPU cette fois, ce qui ramené à la seconde représente 0.5µA/s.
A ce stade on peut donc faire un peu mieux qu'une fois par 24 Heures et faire la mesure toutes les heures, ce qui  ne mettra pas en danger l'autonomie.

Le principe consistera à procéder en inverse de l'habitude. On mesurera uniquement la tension de référence qui vaudra toujours réellement 1.235 V en valeur Typique et suivant le nombre de pas donnés par le convertisseur A/N référencé au VDD (tension des piles), on en déduira la tension des piles suivant la formule suivante :

Tension Piles = 1.235*1023/Nb pas retourné  = 125829/Nb pas mesurés.

Attention tout cela c'est la théorie, et la pratique devra intégrer la tension réelle de la zener qui peut varier suivant les spécimens, mais très légèrement aussi suivant la tension des piles.
La baisse due à la tension de sortie du PIC qui n'est pas tout à fait VDD  donne un très faible changement du courant zener modifiant la tension Zener.
Pour une tension pile, je n'ai pas prévu de paramétrer cette tension zener, car il y a l'incertitude de la tension Zener. Alors cette tension sera une indication seulement et non pas une mesure de précision.
Vous devrez aussi ajouter à l'imprécision des calculs en entiers, les inévitables troncatures.

Faisons simple !

Une fois les valeurs mesurées, il suffit de faire la règle de 3, pour obtenir (À peu près seulement) les valeurs exactes qui sont précises à 100mV près. Voici le résultat avant et après changement du coefficient 125829 en 142447 (Vbat=142447/Nb_pas) pour que la tension réelle soit proche de la tension mesurée.

La SAPPEL_01_05courbe relevée est presque linéaire (En apparence), mais il y a tout de même quelques "petits accidents"…(Valeurs et courbes ci-contre)

Le tableau indique les corrections apportées et est à peine trop fort, mais pour l'instant cela me suffira dans un premier temps pour la "période de rodage".

2.5 L'horloge 40 secondes

C'est le même principe que pour le montage sur ACTARIS (Voir l'article). C'est l'ULPWU qui sera utilisé, puisque le problème de temps n'est pas critique.

Cependant j'avais fait l'impasse dans les calculs de temps sur la résistance de 200 ohms préconisée pour un courant maxi de charge du condensateur à 25 mA, mais il faut aussi cette fois regarder de plus près la valeur du condensateur qui devient un condensateur de 2.2 µF avec une constante de temps de CHARGE de quelques millisecondes qui oblige à maintenir le CPU en fonction pour ne strictement rien faire d'autre à cet instant, que d'assurer cette charge…

Alors cela me dérange de "manger" des milliampères heures pour seulement "attendre", alors que peut-être d'autres INT attendent d'être servies ?

(Cette attente est nécessairement située en réponse aux INT et avec GIE OFF par l'INT même. Ce temps a été établi à 2 ms))

Ce temps perdu en INT (non interruptible) durant la charge du condensateur, ne met pourtant PAS en danger la réponse à une autre INT d'index éventuelle (Pas plus qu'à une INT de TX car on n'est pas encore en mode transmission). Le seul vrai problème est dans l'énergie due à la consommation du CPU (payé à ne rien faire !!!).

Aussi il serait possible d'utiliser (éventuellement) un transistor MOSFET pour assurer la charge durant un temps plus court, de ce condensateur de 2.2 µF. Cela permettrait d'économiser 2 ms de temps CPU toutes les 40 s… (Le ratio reste tout de même faible : 1/20000)
Il y aurait un revers à cette amélioration qui serait une baisse de la tension générale suite à cet appel important de courant, alors il faudrait découpler l'alim du PIC pour ne pas trop "écrouler" cette tension, car les piles n'ont pas une résistance interne nulle ! (ou augmenter la taille du chimique réservoir d'entrée des piles)

Solution de la sagesse : on peut utiliser un MOSFET, mais avec une résistance plus  faible que 120 ohms, ce qui pourrait être un compromis acceptable entre matériel à ajouter et courant de pointe, sans pour autant être obligé de découpler le CPU. On augmenterait en même temps C5 à 100 µF en ayant soin de vérifier le courant de fuite...!
Mais est-ce bien nécessaire puisque tout fonctionne correctement de "grappiller" encore une autonomie complémentaire de quelques jours face à 10 ou 15 années ? À chacun son opinion...

2.6 Le réglage du temps

Le temps donné par l'ULPWU est fortement lié à la tension. Ceci n'est pas trop gênant dans cette application, mais il faut en être conscient et prendre quelques précautions et bien appréhender les conséquences.

Ainsi j'ai fait mes essais avec une petite alimentation 5V et je ne m'en étais pas trop soucié jusqu'à ce que j'en sois au stade de vérifier les courants en fonction des différentes tensions d'alimentation…

J'avais donc fait mon réglage de temps exactement à 40 secondes pour 5.15V d'alimentation standard (Avec 3.3µF +qq fractions).

Dans les essais à tension plus faible simulant des piles, je me suis aperçu que le temps entre mesures était sérieusement diminué. Bien entendu c'est normal, mais la variation est très forte puisqu'à 3 V je n'ai plus que 20 secondes entre les envois de trames. (La moitié !)

Je vais donc reprendre le réglage par C1 et C1 adjust pour 2.9 ou 3V qui sera la tension "normale" de fonctionnement, tout en sachant qu'à la baisse de la tension des piles, le phénomène ressemblera à un emballement puisque la fréquence des mesures va augmenter jusqu'à 2V et qu'en fin de vie des piles, on va donc accentuer cette consommation.

Le temps n'est donc pas précis et il diminue largement en fonction de la tension d'alimentation, mais c'est parfaitement assumé du fait de l'absence totale de régulation de tension.

Cela a pour principale conséquence que la fréquence des émissions radio va progressivement augmenter en fonction de l'usure des piles ! C'est dit et personnellement je l'accepte volontiers pour une plus grande autonomie des piles.
Les autres conséquences sont le contrôle des fuites dont le temps pourra varier, ainsi que la déclaration de compteur bloqué. Mais cela reste peu critique, même si l'on passe d'une valeur nominale à une valeur moitié.

Voir également l'autre article pour compteur ACTARIS pour le logiciel et le principe du contrôle des fuites et de compteur bloqué.

3 Le capteur ILS

3.1 Les ILSSAPPEL_01_06

Les ILS (Interrupteurs à Lames Souples) sont des petits contacts, enfermés dans une ampoule de verre étanche et remplie de gaz inerte, le plus souvent de type NO, et qui se ferment donc sous l'action d'un champ magnétique. (Ils sont aussi appelés ampoule "Reed")

Vous trouverez de bonnes informations techniques et pratiques sur les ILS sur wikipedia…,
mais aussi auprès des différents fabricants de ces composants. Pour exemple d'un constructeur.

Les ILS doivent conserver le plus possible leurs fils droits. Tout pliage, outre le risque de casse de l'ampoule de verre modifie également les caractéristiques magnétiques.

J'ai également trouvé des constructeurs ayant toute une gamme de SENSIBILITES. La sensibilité est souvent donnée en Ampère tours.

Attention car dans un même modèle, les sensibilités peuvent varier et ce qui fonctionne avec l'un ne fonctionnera pas nécessairement avec son "petit frère" !

Cependant comme j'avais encore des anciens ILS à utiliser, j'ai réalisé un support (tête) qui puisse se fixer correctement sur le compteur.
Ce n'est pas mécaniquement trop simple, car le clipsage se réalise sur une pièce particulière transparente (Le totalisateur), alors que l'ILS et son support en époxy double face est posé sur la partie de protection bleue (appelons "chapeau" cette enveloppe qui porte le N° du compteur et la marque).

Première recommandation : garder aux fils de l'ILS leur longueur initiale.
Deuxième recommandation (Suite à la casse d'un ILS avec les efforts d'insertion par clipsage sur le compteur lui-même)…. Souder les fils à leurs extrémités pour donner une élasticité complémentaire et limiter ainsi les contraintes mécaniques sur l'ampoule de verre.

Le champ magnétique issu du disque index des 1/10 de litres est faible. À moins d'avoir des ILS très sensibles, il n'est pas possible de fermer directement le contact .

Ce champ, du fait de la position supérieure de l'ILS agit en biais et est donc plus faible qu'à la normale à l'aimant (Perpendiculaire)
(Notez que la sensibilité en plaçant l'ILS sur le côté (dans l'épaulement circulaire) n'est pas meilleure et complique encore un peu plus la solution de fixation).
SAPPEL_01_08
Alors il faut crée un champ magnétique auxiliaire suffisant, qui associé en phase avec le champ du disque Index va permettre de fermer l'ILS, mais aussi lors l'inversion du champ du disque Index suite à sa rotation, de franchir le seuil mini de collage et donc d'ouvrir l'interrupteur.

Ce champ additionnel est crée par un petit aimant permanent souple coupé sur un joint magnétique de porte de réfrigérateur. La position est très critique et le réglage est pointu.

Il faut au regard de l'ouverture et de la fermeture, jouer pour avoir un angle identique NO et NF. Cette hystérésis symétrique garantira un fonctionnement sûr.

Ce réglage étant pointu, vous aurez également compris à demi-mot que ce petit circuit devra être parfaitement immobilisé, tout autant que l'ILS lui-même.
Toute variation de position de l'aimant permanent ou de l'ILS entraînera une modification sensible du rapport ON/OFF pouvant aller jusqu'au blocage dans l'une des positions (C'est ce qui est vraisemblablement arrivé à mon premier montage qui était fixé de façon beaucoup trop sommaire).

Il serait utile de faire d'autres essais avec des ILS sensibles mais il faudra attendre longtemps, car je ne veux pas commander spécialement, vu les frais et le temps qui manque aussi !
Je pense que des ILS sensibles peuvent se suffirent à eux-mêmes sans avoir besoin d'un aimant permanent pour renforcer.

Les ILS que j'ai utilisés font 14.72mm de long pour 2.13mm de diamètre. La longueur totale avec les fils est de 51.51mm. Ce sont des ILS standard de détection d'ouvertures de portes ou fenêtres.
Voir photo en début de ce paragraphe

Par chance, l'ampoule de verre tombe exactement dans laSAPPEL_01_07 demi lune bleue au dessus du disque index ! Ce sera donc l'emplacement retenu pour l'ILS !

Dans le cas du magnétisme, (comme pour les courants de Foucault), la distance est toujours un point important pour obtenir de bonnes informations. L'ILS devra donc être placé au plus près de l'aimant.

3.2 Partie supérieure SAPPEL ALTAÏR

Voici les dimensions approximatives relevées sur un modèle

- diamètre partie bleue sans les 2 petites nervures 61.42mm (Angle des nervures à 12h40 environ)
- diamètre sur un ergot transparent 59.32mm
- diamètre en fond de gorge circulaire du totalisateur 57.30mmSAPPEL_01_04

Réaliser un circuit imprimé qui porte l'ILS sur cette tête est une opération délicate par sa précision.
Au départ il faut faire la réservation du petit rectangle (Avec un côté arrondi) situé autour du disque des 1/10 de litres. (Hauteur 1.6 mm)
C'est ce disque qui comporte sous lui-même le minuscule aimant caché qui va agir sur l'ILS.
(Rappel photo ci-contre).

3.3 Le circuit "support"

SAPPEL_01_08L'ILS sera soudé sur un circuit imprimé standard double face qui sera son support et dont j'ai pris quelques dimensions qui sont portées sur la photo précédente.

Ce support est nécessaire pour souder l'ILS mais aussi et surtout pour pouvoir coller un petit aimant permanent complémentaire proche d'une des extrémités de l'ILS.

(Je regrette largement que le constructeur n'ait pas prévu de point de fixation tel qu'un trou fileté comme sur la marque concurrente, car c'est tout de même plus fiable, plus précis et plus simple, -même si un risque de vissage excessif pouvait casser le totalisateur-)

En ce qui me concerne, il y aurait certainement moyen de faire un peu mieux au niveau du principe de fixation retenu et du dessin (Peu "industriel"), mais comme c'est pour mon usage, je n'en ai pas eu le courage !

Je pense que le N° de compteur devrait rester visible (Pour le contrôle par le concessionnaire, car suite à une fuite, il arrive parfois qu'un compteur "inconnu" soit mis en place...! ), alors j'avais prévu cette épargne et au vu des problèmes de condensation et de cette restriction, l'électronique sera déportée et seul le CI support de l'ILS et l'aimant complémentaire seront sur le compteur.

La partie électronique sera donc déportée et "montée d'un étage" pour éviter l'humidité.
La fenêtre pour visualiser le N° de compteur sera finalement abandonnée pour raison de solidité, mais vous pouvez être inventif et trouver de meilleures solutions comme on le verra par la suite…

Attention cependant aux compteurs qui peuvent parfois être noyés ou avec de la condensation… Il y aurait lieu dans ce cas à diminuer la valeur de la résistance R2 (voir schéma) ou même à revoir le principe même du programme et d'envisager un scan périodique de cet ILS avec cette fois une résistance R2 beaucoup plus faible.

Une protection par du vernis après raccordement des fils de liaison est nécessaire (Raccordement soit par soudure directe soit par connecteur "étanche"…) J'ai même ajouté avant le vernis un étamage à froid pour éviter le vert de gris du cuivre nu.
Pour comparaison, les constructeurs fournissent en général les têtes radio déportées toujours avec une longueur de fils de liaison significative (1.5 m à 2 m le plus souvent)

Pour la fixation, j'ai bidouillé des petites pattes en feuillard de laiton soudées sur la deuxième face du CI (dessous), et qui viennent sous les rebords transparents, mais je ne pense pas que ce soit la meilleure solution, car il faut repousser ces petites pattes soudées (Ayant trop peu d'élasticité) lors de la mise en place…

Le mieux serait d'utiliser des ressorts (Type corde à piano) qui viennent tangenter en pression dans les 3 gorges du totalisateur (Partie transparente), empêchant ainsi l'ensemble de bouger. Le nombre de ressorts est également à compulser, car peut-être qu'un seul suffirait ?!

Dans ma réalisation, le pion de centrage supérieur participe également au positionnement.
(Vous aurez compris que la deuxième face du CI double face ne sert qu'à souder les pattes de fixation en laiton qui viennent sous le rebord transparent)

L'ILS est placé juste sous l'axe de rotation du disque index, le long de la petite bande en sur-épaisseur qui relie les deux morceaux du rectangle en sur-épaisseur qui devra aussi être retiré du CI. (L'ensemble "rectangle" doit être détouré du CI et de préférence ajusté au plus fin).

On devrait considérer ce rectangle surélevé de 1.6mm comme le centrage du CI sur le compteur, ce qui me paraîtrait normal vu que l'organe de comptage est dans cette zone. Ceci me semble une meilleure solution à l'inverse de ce que j'ai réalisé, car le problème du positionnement devient alors beaucoup plus simple.
De plus, on peut plus facilement le maintenir avec la corde à piano sur les 3 encoches du totalisateur.

Pour ma part j'avais compté également sur le pion de centrage supérieur pour avoir un bon positionnement, et ça fait beaucoup de références à respecter (Hum ! à la lime c'est surtout l'habileté !)

Le circuit support double face utilisé est ajusté à la lime pour son positionnement et il n'est pas gravé au perchlorure de fer. Seules deux bandes assez larges sont retirées au cutter pour isoler les deux contacts de l'interrupteur ILS.

Vous veillerez à souder l'ILS à l'extrémité des fils, avec un très léger angle de surélévation pour lui donner  quelques centièmes de liberté pour la dilatation.

Je pense inutile de dire que j'ai cassé un ILS lors du montage sur compteur, et qu'il est préférable d'en commander plusieurs au cas où ! (Ce n'est pas la première fois et j'insiste pour dire que ces ampoules en verre sont très fragiles et que le pliage des pattes n'est pas recommandé, (mais il reste possible à la condition de bien immobiliser le fil juste AVANT l'ampoule de verre, car autrement c'est la casse assurée).

3.4 Sensibilité ILS et réglage

Il existe plusieurs sensibilités chez les fabricants, mais le plus souvent vous achèterez des modèles "lambda" sans aucune spécification (principalement utilisés dans les détecteurs d'ouvertures de portes ou fenêtres).

Dans ce cas il n'y a pas d'autre solution que de placer un aimant permanent qui viendra augmenter la sensibilité du petit aimant du compteur.
J'ai utilisé à cette fin un morceau d'aimant de joint de réfrigérateur (Joint aimanté souple) qui va agir soit en addition soit en soustraction du flux de l'aimant compteur.

Le réglage est très sensible et il faut procéder avec précision.
J'ai d'abord mis très peu de mastic acrylique sous cet aimant permanent pour avoir un réglage "mou", puis après,  j'ai "confirmé" la position à la colle bi-composants.

L'hystérésis du signal est nécessaire pour que les tops index soient interprétés correctement. Cette hystérésis permet d'avoir un signal franc et non quelque chose qui "bagotte" au point critique.

L'hystérésis du signal logique d'entrée est essentiellement donnée par l'hystérésis mécanique de l'ILS.
On réglera l'aimant permanent pour que les temps d'ouverture et de fermeture soient identiques.

L'identité des temps ON/OFF peut se vérifier de deux manières différentes suivant que le compteur est en place ou non.

Si le compteur est raccordé (Cas de votre compteur d'eau "officiel") on fait couler à débit constant et on observe à l'oscilloscope la symétrie du signal. On corrige ensuite la position de l'aimant en conséquence pour avoir un équilibre ON/OFF. (Une résistance et une alimentation de quelques Volts suffisent).

Si le compteur est libre d'accès (Non installé), il suffit de lire sur le disque la valeur ON et OFF et de régler l'aimant pour avoir une valeur diamétralement opposée (0 et 5 ou 2.5 et 7.5 par exemple…etc)
Un simple multimètre avec bip permet d'avoir l'information de l'ILS (Ça marche également très bien sur un compteur officiel raccordé, à la condition de faire un débit constant très faible (un mince filet d'eau) pour pouvoir lire à la volée)
(Cette méthode fonctionne également très bien pour un compteur en place (Elle est de plus très facile !)

On est alors prêt à recueillir l'information de Top Index avec sécurité pour la transmettre à l'électronique déportée.

NOTA1 : Si vous réalisez cela pour votre compteur d'eau "officiel", je rappelle que vous n'avez pas le droit de modifier d'une quelconque manière ce dispositif de comptage, et qu'une amende et/ou des poursuites sont à la clef.
Vous avez juste le droit de placer quelque chose dessus sans aucune modification et cela peut même être retiré de plein droit par le concessionnaire si il le juge nécessaire (Contrôle du numéro de compteur par exemple).

NOTA2 : Je ne pense pas que l'on puisse qualifier de fraude magnétique le fait de placer un petit aimant permanent près de l'ILS, car son champ est très faible et ne peut "contrarier" l'aimant du compteur.

NOTA3 : Si votre compteur est déjà équipé par le concessionnaire d'une tête radio, ou d'une simple tête avec radio déportée ou de tout autre dispositif (report d'index par exemple) alors c'est peine perdue pour vous et vous n'avez plus qu'à demander au concessionnaire ce qu'il est possible de faire !
(Mais c'est possible ! et malheureusement le coût n'est pas nul !).

NOTA4 : Normalement, essais réalisés très proche du disque index, (Disque sorti du compteur) au niveau de l'aimant compteur, il y a 2 positions ON et 2 positions OFF pour un tour, car l'aimant du disque attire l'ILS tantôt par son pôle NORD et tantôt par son pôle SUD.
Le fait de mettre un aimant permanent réduit cette fréquence à la normale soit 1 fois ON et 1 fois OFF, par tour,  la bonne valeur.
L'aimant du disque index attire une première fois avec des champs en phase (aimant permanent + aimant du disque index) puis diminue fortement sur l'autre pôle, (voire même avant) avec cette fois une opposition des champs qui oblige de façon sûre à passer en OFF
Cette remarque me laisse perplexe sur des anciens capteurs existants utilisés à d'autres fins (dosage ou autre). Je n'avais jamais remarqué d'aimants permanents sur ces capteurs (calibre 1 tour=1 litre ?) Bref c'est une question à laquelle je ne sais pas répondre.

4 Réalisation et schéma

Au vu des éléments décrits ci-dessus, cette réalisation est très proche des prévisions et n'offre pas de difficultés importantes mis à part le capteur à ILS qui est largement développé et qui est la partie la plus délicate.

SAPPEL_01_11Le cœur du montage radio est un PIC 16F688, identique à celui du montage déjà réalisé pour l'autre marque ACTARIS.

Au niveau hardware, l'ILS (Toujours lui, mais l'AUTRE, celui qui commande le phototransistor BPX81 de programmation sur l'électronique) a été maintenu mais il peut être remplacé par un simple switch par économie.

On retrouve à l'identique les fonctions RX et TX avec l'inversion du niveau du signal TX et la lecture distante avec le même dispositif connecté au PC que je ne vais pas reprendre ici, mais que vous retrouverez à cette adresse au paragraphe 2.5

Une parenthèse concernant la sortie Top index qui est faite par un Open drain, je pense qu'elle est inutile car le signal existe de façon native sur l'entrée du capteur ILS du disque index.

Mais alors si l'on utilise seulement les Tops Index, faut-il faire une électronique ? Eh bien NON ! C'est inutile car on a le top index et on n'a besoin de rien d'autre. De plus ce top Index est parfaitement symétrique de part son réglage, alors rien de plus n'est nécessaire !

(Vous pouvez même lui fixer un potentiel de sécurité particulier, car c'est un contact sec. -Sauf le 220V qui est interdit-)

On trouve ensuite l'entrée ILS avec un petit condensateur de 1 nF pour les éventuels rebonds qui ne se produisent qu'à la mise en circuit. Ceux-ci sont de faible amplitude et durant des temps très courts car les ILS ont un écartement des lames de quelques centièmes de millimètres, aussi tout est très court !

Une résistance assez élevée de 1 M ohm rappelle l'ILS au VDD et ne devrait pas poser de problème. Cet ILS est donc alimenté en permanence, mais consomme 3 µA seulement lorsque l'aimant attire les lames de l'ILS, car dans le cas contraire, il n'y a aucune consommation.

On trouve ensuite RA0 qui est l'I/O qui va donner la cadence au montage par l'ULPWU. Comme pour le montage précédent, le fait de placer la sonde de l'oscillo modifie de façon substantielle le temps de l'ULPWU, aussi j'ai utilisé RC1 qui est témoin de l'INT ULPWU en donnant un signal de fréquence moitié car autrement les impulsions sont trop fines pour être exploitées à l'oscillo sur un calibre 5 s/div. (Chaque niveau est identique en temps)

Une LED est également prévue, mais n'est pas utilisée.

L'alimentation est donc directe par des piles au nombre de 2 (ou 3 suivant ce que l'on recherche en autonomie). La tension des piles agira aussi directement sur la période d'envoi des trames.
Cette tension peut descendre jusqu'à la limite de fonctionnement du PIC qui est officiellement de 2 V mais qui fonctionne encore jusqu'à 1.8V et même parfois jusqu'à 1.6V.

Enfin la mesure de la tension des piles est un peu particulière puisque cette fois le VDD ne peut servir de référence du fait qu'il va varier continuellement. Ce PIC ne possède malheureusement pas de référence de tension, aussi il est nécessaire d'en ajouter une. J'ai pris le LM385 qui consomme "un peu beaucoup" mais il est possible de trouver mieux…! (À vous de voir !)
La mesure de la tension des piles consiste à mesurer cette référence. La formule déjà mentionnée donnant la tension VDD est donc :

Tension Piles = 1.235*1023/Nb de pas retournés

Les restriction suivantes s'appliquent : La tension "VDD" n'est pas très précise, car la valeur théorique de 1.235 V de la tension de référence varie suivant les exemplaires.
De plus les troncatures des calculs ne permettent pas d'avoir une précision suffisante.
La variation de la tension piles engendre aussi des variations non négligeables de la tension zener par ricochet sur le courant zener.

J'avais transmis initialement par radio les dizaines de mV (Je les avais ensuite supprimés au vu de la mauvaise précision, puis je les ai de nouveau rétablis, car ils indiquent tout de même la tendance, mais n'ont pas valeur de précision).

Au niveau logiciel, une partie importante des routines a été reprise telle quelle, du micro-programme du modèle ACTARIS. Ce micro-programme est beaucoup plus simple et ne comporte plus la délicate mesure du nombre des impulsions amorties (Voir l'article paragSAPPEL01raphe 2.6)



 






Pas de surprise, c'est très proche du modèle dédié au capteur pour compteur ACTARIS, et surtout plus simple du fait de la simplicité d'acquisition des tops index.
SAPPEL01_implant

Deux parties encadrées (en jaune) dans le schéma témoignent de l'inutilité de ces zones :
- La partie J2 est inutile vu que le capteur seul est parfaitement en mesure de fournir les tops index sans l'aide du PIC (Ce n'était pas le cas dans l'autre type de compteur)

- La partie MAP réglage est inutile aussi puisqu'il n'y a pas de réglages à réaliser par le micro-programme.
Bien entendu vous pouvez reprendre tel quel l'implantation sans monter les composants associés.

Pour la programmation ICSP du PIC, il y a deux straps (prog1 et prog2) à couper puis à rétablir juste après programmation. Ils sont constitués d'une pin et d'un fil soudé dessus en biais. C'est rapide à faire et cela n'abîme pas le circuit imprimé et c'est fiable dans le temps.

La LED n'est pas utilisée mais reste potentiellement utilisable

Pour le réglage de l'ULPWU à 40 secondes, le signal de temps est reproduit de façon permanente en RC1 pin 9 du PIC, car l'examen au scope directement en pin 13/RA0 fausse totalement les valeurs mesurées.
Je conseille de faire ce réglage avec une tension des piles de 2.9 à 3V pour garder un temps moyen (Qui va dériver en fonction de l'usure des piles). -Ce n'est pas une obligation-

Pour ma part, la simplicité m'a incité à utiliser seulement 2 piles, car l'autonomie me semble déjà suffisante, et au vu de la qualité des piles de supermarché, au delà de 10 ans, les piles de supermarché ressemblent plus à un bloc informe rouillé et dégoulinant qu'à des piles !

Les 5 bandes du nez de carte représentent le connecteur pour la programmation ICSP du PIC. J'ai enfin trouvé une connectique au pas de 1.27 en nez de carte ! (Connecteur PCI de PC coupé à la demande)

NOTA : Toute la connectique et tous les composants sont montés en surface, y compris les pins "Berg" et autres composants à "pattes" qui sont soudés dans des trous percés, mais non débouchants.

5 Partie radio

C'est le but final d'envoyer l'index par radio pour réception sur un PC. A cette fin on utilise le même logiciel gratuit BRAY++ qui est excellent et permet de reprendre les valeurs pour l'identificatif prévu au moment du paramétrage  (N° de compteur ou plus simplement 6 caractères alphanumériques).

Naturellement cette réception et la sélection des informations est visuelle, et peut être sélectionnée. Elle pourrait être traitée dans tout autre logiciel ou tableur par CTRL+C et CTRL+V.

Je profite de ce paragraphe pour rappeler de nouveau que la radio à 433.92 MHz est une véritable "salle de conférence bruyante" où tout le monde parle et où il y a beaucoup de bruit de fond.

Aussi il est nécessaire d'extraire SON information spécifique de toutes ces "conversations" qui sont le plus souvent des commandes de clé de voitures, de mécanismes divers, de stations météo et autres bizarreries à la fréquence de 433.92 MHz.*
Ceux qui voudront n'avoir que leurs seules informations devront faire un bout de logiciel qui extraira celles-ci sur la référence des 6 caractères de numéro de compteur ou tout autre identificatif.

La partie RS232 peut être traitée par un adaptateur USB / RS232 car les ports série n'existent plus sur les PC et c'est bien dommage, et pour ma part j'utilise sur portable le modèle ATEN qui est totalement compatible.
(Désolé pour la pub, mais c'est important à ce niveau car il y a de nombreux modèles dont l'émulation RS232 n'est pas totalement transparente)

Pour recevoir la radio sur PC puis en RS232 il faut avant la RS232,…. un récepteur radio.
Je ne vais pas dupliquer ici celui qui a été décrit dans l'article sur la radio des compteurs ACTARIS, je vous y renvoie par ce lien paragraphe 2.5.

Le récepteur décrit est identique pour les deux types de compteurs et permet en outre la programmation par LED du N° de compteur et de l'index en cours.
Je vous invite avant toutes choses à réaliser ce dispositif qui vous servira certainement à bien d'autres équipements connectables en 433.92 MHz.

Un dernier mot sur la propagation des ondes… J'ai été très embêté par mon système qui n'est pas en ligne directe du PC qui reçoit les informations.
En effet les ondes doivent traverser en biais la structure ferraillée d'un escalier en béton armé.

La puissance de l'émetteur n'est pas suffisante pour assurer cet exploit et j'ai dû décaler un peu la partie électronique pour ne plus avoir à traverser en biais cette masse de béton ferraillée.
La traversée d'une dalle béton reste possible, mais vous devrez penser à l'angle d'incidence des ondes qui donne dans ces cas de traversées importantes de béton, un affaiblissement important du signal.

Je n'ai pas fait d'essais en zone libre ni dans le cas où l'électronique est implantée en souterrain profond. C'est aussi une raison qui m'a fait séparer la partie capteur de la partie électronique.

(Une parenthèse sur le système réalisé pour les compteurs ACTARIS. Ce principe ne permet pas ce déport de l'électronique à cause de la fréquence élevée et le faible niveau des oscillations amorties, et le problème de l'humidité ou de l'eau subsiste sur ce montage)

Ce n'est pas le cas ici, mais on touche alors à la théorie des lignes et on retrouve, comme par hasard la résistance R2 de 1 Mégohm...(Totalement hors spécification d'impédance des lignes les plus habituelles)

Aussi, je vous invite à limiter à 1.5 mètre la longueur du câble reliant la tête compteur à ILS et l'électronique déportée, sous peine de problèmes de réflexions de ligne et de fausses informations.
Vu la valeur de R2, il n'est pas possible d'adapter la ligne et donc les ondes stationnaires se feraient un plaisir de fausser totalement les tops index et de donner des valeurs fausses.

5.1   Structure des trames

Les trames sont constituées de 26 caractères suivant le modèle ci-dessous.

SAPPEL_01_12

Les trames sont envoyées à 2400 bps (puisqu'à 4800, la réception avec les modules utilisés ne passe plus).
Ceci peut être amélioré avec des fréquences plus élevées et des puissances plus importantes, mais les coûts montent rapidement et j'ai préféré garder ces modules très répandus et assez bon marché.

6 Les essaisSAPPEL_01_10

Ceux-ci sont longs et il faut parfois plusieurs jours pour constater quelques problèmes…

Ainsi lors des premiers essais, en 8 jours environ, le dispositif avait perdu 95 litres qui se sont "évaporés", puisque c'est le compteur mécanique qui indique 95 litres de plus.
S'agit-il de retours d'eau suite à des clapets fuyants (peu probable), un problème de blindage du câble de liaison ou des parasites ?
Tout est encore possible et je vais devoir éliminer toutes les possibilités de mauvais comptage, car dans ce genre de problèmes intermittents, il est très difficile de débusquer le principal fautif.

Ayant été obligé de déporter l'électronique, je finirai les modifications en passant la résistance R2 de 1M ohms à 680 K pour que les niveaux soient un peu meilleurs en cas de fuites importantes sur des entrées du PIC, mais seulement si je ne trouve pas d'autres raisons.

D'emblée, je vais reprendre le fil blindé téléphonique un peu trop long et mal agencé au niveau des paires, puisque je les avais mises en parallèle, ce qui n'est pas forcément une bonne approche.

J'avais également mis des petites pins pour connecter la tête ILS au câble, et dans la suspicion d'un mauvais contact, je vais souder directement le câble, Tant pis ! J'aime bien pouvoir démonter facilement, mais priorité à la justesse des valeurs !
Je mettrai peut être aussi le blindage à la terre (à voir de quel côté !) : C'est fait côté compteur !

Après ces corrections de base et essais associés, il faudra envisager une surveillance accrue pour essayer de trouver le fautif si le problème subsiste…

Après 5 jours consécutifs et ces quelques modifications au niveau du câblage, j'ai constaté un écart de 2 litres, et cela laisse une certaine suspicion planer. Certes ce n'est pas beaucoup, mais ...

7 Conclusions

Cet article est le symétrique à l'article sur la radio des compteurs ACTARIS. La marque SAPPEL (Et souvent le modèle ALTAÏR) est aussi très répandue en France.
La réalisation concentre la principale difficulté au niveau du capteur de tops Index qui est implanté au dessus du compteur.

Ce même dispositif électronique, outre la marque SAPPEL peut aussi s'appliquer à d'autres marques de compteurs qui peuvent être équipées d'un ILS, je pense entre autres aux compteurs KENT, eux aussi bien répandus, car ils sont parmi les pionniers des compteurs volumétriques. (Forme caractéristique d'une tête d'obus).

Il y a d'autres marques qui peuvent être équipées d'ILS mais je ne les connais pas. (Je veux bien les citer par souci d'équité, m'en faire part dans ce cas)

Dans le cas des autres compteurs cités, la partie ILS est bien entendu à traiter de manière spécifique (Que je ne connais pas, mais c'est souvent un petit cylindre contenant un ILS, et qui "plonge" au centre du compteur où se trouve un petit aimant suivant le même principe).

En ce qui concerne l'électronique, celle-ci est simple et ne pose pas de difficultés particulières, car il n'y a en fait qu'un seul réglage à faire, et encore, il est tout à fait possible de se passer de ce réglage qui n'est là que pour respecter le temps entre l'envoi des trames RS232.

SAPPEL_01_13Attention aussi aux compteurs SAPPEL de dernière génération, car il y a un nouveau principe utilisé et je n'ai pour l'instant aucune information sur celui-ci.
Le montage décrit ici s'applique à tous les compteurs de la marque équipés d'un petit aimant implanté dans le disque index de couleur rouge. Parmi les modèles compatibles il y a les modèles ALTAÏR, AQUILA, AQUARIUS, CORONA-M et VEGA et certainement d'autres oubliés.

Tous les compteurs équipés d'un disque index rouge peuvent en principe être traités par ce dispositif, mais les fixations peuvent légèrement varier suivant les modèles. (Par exemple, le "chapeau" bleu n'existe pas sur VEGA, photo ci-contre).

Ne coupez pas non plus la charnière du couvercle de protection qui peut gêner, car c'est interdit de modifier...

(Laisser le couvercle ouvert)

L'autonomie des piles est importante ("langue de bois"….!) Non je vais être un peu plus précis en disant que je pense très honnêtement qu'elle se situe entre 10 et 16.5 années.

Cet article peut intéresser surtout les particuliers, mais il reste un embryon de solution pour d'autres entités.

Attention cependant à la portée des petits émetteurs dont la puissance ne permet pas de traverser des masses importantes de béton armé…
L'angle d'incidence des réceptions radio peut être un facteur aggravant comme indiqué dans l'article, et cette fréquence de 433.92 MHz est certainement un peu basse pour pouvoir s'affranchir des obstacles par réflexions.
Cette fréquence "tout public" a aussi le désavantage d'être une "poubelle radioélectrique" où tout ce qui émet se retrouve souvent sur ces ondes. Mais monter au niveau du GHz est un peu plus onéreux et aussi plus délicat

En dernier lieu, j'ai constaté une petite erreur de comptage de 2 litres (stable pour l'instant), mais je ne bloquerai pas l'article pour autant, car il faut bien avancer et plus le temps passe, plus on perd le fil des choses. Je préfère ajouter un addendum lorsque le problème sera définitivement résolu (Je l'espère !)

Cet article terminera donc cette série d'articles consacrés aux compteurs d'eau radio, alors bonnes vacances à toutes et tous et n'oubliez pas de fermer votre robinet d'arrivée d'eau avant de partir (Et de couper le chauffe eau !). Une inondation et des frais importants sont toujours en épée de Damoclès au dessus de votre tête….

8    Suivi

Une mauvaise nouvelle en date du 8/11/2015. Après avoir observé les différences de la valeur de l'index ainsi transmis par rapport à l'index mécanique, il y a nécessité de temporiser cette réalisation car il s'avère qu'il y a des écarts de valeurs intolérables entre ces index.

J'avais déjà constaté de petits écarts et j'avais modifié en conséquence le câblage pour que le point de masse soit situé cette fois sur le circuit déporté. Peine perdue, les écarts sont devenus pharaoniques avec 500 Litres d'écart.

A ce stade, ayant le capteur du côté d'un mur et l'électronique de l'autre, les recherches de problèmes ne sont pas très faciles et je suis donc amené à revoir ce projet.
(Il est peut être possible que si vous avez l'électronique à côté vous n'ayez pas de problèmes, mais cela reste tout de même incertain).

Je ne vais pas continuer sur ce principe pourtant à priori si simple et séduisant, car j'ai tout de même quelques doutes sur la fiabilité de ces ILS et de leur environnement (Aimant et stabilité mécanique).

Il faut se rappeler que j'avais déjà réalisé initialement un report d'index électromécanique et que j'avais rencontré le même problème que j'avais attribué à un mauvais positionnement de l'ILS.

Cette fois j'ai revérifié la symétrie On/Off (hystérésis) et j'ai constaté un changement qui ne mettrait pourtant pas en cause directement un non fonctionnement, mais il faut tout de même reconnaître que le positionnement au 1/10 de mm près de l'aimant et en conséquence de la tête capteur sur le compteur est quelque chose de très (trop) instable.

Ce mauvais fonctionnement est-il dû au capteur seul ou à l'électronique ou au programme ? mystère !
Dans les conditions de l'instant, je ne peux et ne veux pas m'investir sur quelque chose qui m'entraînerait trop loin dans une solution dont la stabilité est trop incertaine.

Contrairement au projet concernant l'autre marque de compteur (SCHLUMBERGER, ACTARIS,ITRON), pourtant d'un principe beaucoup plus difficile techniquement, qui fonctionne réellement parfaitement à ce jour (Au litre près depuis plusieurs mois), celui-ci est trop délicat et je pense que la solution la plus sage consiste à abandonner pour reprendre à partir d'un principe physique plus fiable.

En ce sens, j'ai trouvé un capteur à effet HAll capable de convenir, et bien que j'eusse critiqué ce principe, je dois reconnaître à la lumière du fonctionnement de ce nouveau capteur, qu'il peut convenir surtout par sa très faible consommation, ce qui était alors un point rédhibitoire.

Alors d'ici quelques temps, il y aura un paragraphe complémentaire pour ce type de compteur, bien que je pense que le constructeur maintenant affilié à un grand groupe, pourrait abandonner ce principe magnétique qui peut poser quelques doutes de fiabilité ?...
Mais il y a encore sur le terrain beaucoup de compteurs de ce type (à commencer par le mien)
Je pense qu'il était important pour ceux qui désirent réaliser, de les avertir des risques de problèmes de ce système.

A suivre et à prochainement...

Ainsi qu'énoncé en avant propos en tête d'article, un nouveau capteur a été essayé et d'importantes erreurs de programme débusquées Voici le lien vers ce nouvel article, mais avant de crier victoire, je préfère temporiser un peu et dire simplement qu'il y avait eu un énorme progrès mais qu'il reste encore des suspicions de problèmes

A suivre et à prochainement...

bricolsec/lokistagnepas

 

http://bricolsec.canalblog.com/archives/2015/11/13/32923138.html