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Monter les capteurs FizziQ Connect

Certains capteurs de FizziQ Connect demandent un court montage avant leur première utilisation. Cette page décrit :

Consignes de sécurité

  • Montage réservé au personnel enseignant ou à un personnel technique spécialisé (technicien de laboratoire, par exemple). Le montage ne doit pas être confié aux élèves.
  • Effectuer le montage hors tension : le capteur ne doit être relié ni à FizziQ Connect ni à aucun circuit.
  • Limite du Voltmètre : ±36 V. Ne jamais mesurer une tension supérieure, et ne jamais brancher le capteur sur le secteur (230 V).
  • Limite de l'Ampèremètre : ±4 A. Ne jamais faire passer un courant supérieur dans le capteur.
  • Utilisation supervisée : les élèves utilisent les capteurs sous la surveillance d'un enseignant, dans le cadre d'une activité encadrée.

Boîtiers Voltmètre et Ampèremètre

Les capteurs Voltmètre et Ampèremètre sont livrés en kit : un boîtier en plastique, un petit circuit équipé de deux douilles de sécurité (rouge et noire) pour brancher les fils à fiches bananes, et le module de mesure M5Stack. Le montage est identique pour les deux capteurs et prend quelques minutes.

Ce qu'il vous faut

  • le boîtier en plastique fourni (fond et couvercle), avec le circuit à douilles déjà en place ;
  • le sachet de vis fourni ;
  • le module M5Stack Voltmètre ou Ampèremètre fourni, avec son bornier à vis orange ;
  • un petit tournevis cruciforme.

1. Ouvrir le boîtier

Retirez le couvercle du boîtier et sortez les vis du sachet en plastique. Posez-les à portée de main : elles serviront à refermer le boîtier à la fin.

Boîtier FizziQ Connect ouvert : le fond avec le circuit à douilles rouge et noire et le sachet de vis, le couvercle à côté
Le boîtier ouvert : le circuit à douilles est en place, les vis sont dans le sachet.

2. Fixer le module sur le circuit

  1. Prenez le module Voltmètre ou Ampèremètre et engagez les quatre broches du circuit dans son bornier (la pièce orange à quatre vis).
  2. Vissez les quatre vis du bornier pour serrer les broches : le module doit être bien solidaire du circuit et ne plus bouger quand on le manipule.
  3. Enfoncez les deux trous du module sur les plots du boîtier en plastique, le connecteur Grove tourné vers l'extrémité ouverte du boîtier.
Module Ampèremètre M5Stack fixé par son bornier orange sur les broches du circuit à douilles, à l'intérieur du boîtier bleu
Le module (ici l'Ampèremètre) est vissé sur les broches du circuit et enfoncé sur les plots du boîtier.

3. Fermer le boîtier

  1. Posez le couvercle sur le boîtier.
  2. Vissez les vis du sachet sans forcer : le plastique pourrait se fendre.
  3. Vérifiez que tout est solidaire à l'intérieur : en secouant légèrement le boîtier, rien ne doit bouger, et les douilles rouge et noire doivent être bien serrées et ne pas tourner quand on y enfonce une fiche.
Boîtier Voltmètre FizziQ Connect refermé et vissé, tension maximale ±36 V, à côté d'un tournevis cruciforme
Le boîtier Voltmètre refermé et vissé.

Utiliser le capteur

Reliez le connecteur Grove du module à FizziQ Connect avec le câble Grove, puis branchez vos fils à fiches bananes dans les douilles : le rouge du côté +, le noir du côté −. Le capteur est reconnu automatiquement ; son utilisation (courant continu et alternatif, intervalle de mesure) est décrite dans la section Capteur Voltmètre/Ampèremètre du mode d'emploi.

Rappel : respectez les polarités et les limites indiquées sur chaque boîtier (±36 V pour le Voltmètre, ±4 A pour l'Ampèremètre), et les consignes de sécurité ci-dessus. Le Voltmètre se branche en dérivation, l'Ampèremètre en série dans le circuit.

Capteur d'oxygène SEN0322

Le capteur d'oxygène SEN0322 (DFRobot) est un capteur électrochimique qui mesure la concentration en dioxygène de l'air, de 0 à 25 % en volume, avec une résolution de 0,15 % et un temps de réponse inférieur à 15 secondes. Il se branche sur FizziQ Connect avec un câble Grove modifié, fourni avec le boîtier oxygène.

1. Identifier le câble modifié

Le connecteur du capteur ne range pas ses fils dans le même ordre que la prise Grove de FizziQ Connect. Le câble fourni a donc été modifié : sur l'un des connecteurs, les fils rouge et noir (alimentation 5 V et masse) sont croisés, ainsi que les fils jaune et blanc (lignes SDA et SCL du bus I2C). Le câble porte une étiquette qui permet de le reconnaître.

Connecteur du câble Grove modifié : les fils rouge et noir sont croisés, ainsi que les fils jaune et blanc
Le connecteur modifié : rouge et noir croisés, jaune et blanc croisés.
N'utilisez jamais un câble Grove standard avec ce capteur : l'alimentation arriverait sur les mauvaises broches et le capteur pourrait être endommagé. Utilisez uniquement le câble modifié fourni.

2. Brancher le capteur

  1. FizziQ Connect éteint, branchez le câble modifié sur le connecteur du capteur.
  2. Branchez l'autre extrémité sur une prise Grove de FizziQ Connect.
  3. Allumez FizziQ Connect : le capteur d'oxygène est reconnu automatiquement.
Capteur d'oxygène SEN0322 relié à son câble Grove modifié et étiqueté
Le capteur d'oxygène SEN0322 branché sur son câble modifié.

3. Étalonner le capteur

Le capteur s'étalonne dans l'air, dont la teneur en dioxygène est de 20,9 %. La procédure indiquée par le fabricant est la suivante :

  1. Placez le capteur à l'air libre extérieur, loin de toute source de gaz.
  2. Mettez-le sous tension et laissez-le chauffer environ 3 minutes. La mesure peut mettre jusqu'à une dizaine de minutes à se stabiliser.
  3. Quand la valeur affichée est stable, appuyez 2 secondes sur le petit bouton du capteur, à côté du voyant : le capteur est étalonné sur 20,9 %.
La sensibilité d'un capteur électrochimique évolue lentement avec le temps (moins de 2 % par mois d'après le fabricant) : refaites l'étalonnage de temps en temps, par exemple en début d'année ou avant une série de mesures importante.

Sonde de température DS18B20 avec des capteurs I2C

Pour rendre la sonde de température DS18B20 compatible avec l'utilisation conjointe de capteurs I2C, une modification simple du câblage est nécessaire :

  • La ligne jaune est câblée sur la broche SCL du port I2C
  • La broche SCL (Serial Clock Line) sert à transmettre le signal d'horloge dans le protocole I2C
  • La broche SDA (Serial Data Line) est habituellement utilisée pour le transfert de données en I2C, mais dans cette configuration, elle sert uniquement de borne d'entrée pour le signal One-Wire

Ce changement évite la majorité des conflits avec la ligne d'horloge SCL et permet de connecter une ou plusieurs sondes One-Wire en parallèle d'autres capteurs I2C.

Schéma de modification de la sonde DS18B20
Schéma de câblage de la sonde DS18B20 pour utilisation simultanée avec capteurs I2C
Note : FizziQ Connect accepte les deux configurations (standard et modifiée). La configuration modifiée est recommandée si vous utilisez simultanément des capteurs I2C et la sonde de température.