SolarImpulse Data Acquisition System Test Bench

SolarImpulse utilise 100 capteurs de quatre types (accélèromètres, jauges de contraintes, capteurs de température PT1000, potentiomètres) pour mesurer le comportement de sa structure en vol.

Le but de ce projet est de concevoir et de réaliser un banc de test permettant de tester et de valider les capteurs (fréquences minimales et maximales, accélérations, etc.) du système d’acquisition avant leur montage dans l’avion SolarImpulse. Ce banc est divisé en deux parties distinctes :

• un banc de test mécanique qui permet d’exciter les accéléromètres et de tester les potentiomètres,
• un logiciel d’acquisition et d’enregistrement des données réalisé avec LabVIEW.
   

Ces capteurs sont connectés à des noeuds qui contiennent des amplificateurs et des convertisseurs analogiques/digitaux. Chaque nœud possède quatre entrées analogiques et une interface pour le bus CAN. Chaque capteur est connecté à une entrée analogique. L’interface CAN est utilisée pour envoyer les données digitales à l’ordinateur central de télémétrie de l’avion.

Selon le type de capteurs branchés sur chaque nœud du système, le facteur d’amplification de chaque entrée analogique peut être paramétré via des commandes sur le bus CAN. Différents facteurs sont possibles :

• amplification de 2mV/V (pour les jauges de contraintes),
• amplification de 10mV/V (pour les accéléromètres),
• mode spécial (pour les PT1000),
• entrée 0-5V (pour les potentiomètres).
   

Pour le banc de test développé à la HES-SO Valais, un seul noeud (4 capteurs) sera connecté à un ordinateur portable par l’intermédiaire d’une interface CAN USB NI-8473 de National Instruments. Le logiciel développé avec LabVIEW 8.6 permet d’enregistrer les données dans une base de données Citadel (National Instruments) installée dans l'ordinateur. La fréquence maximum d’acquisition est de 125Hz, soit un point chaque 8ms/par capteur.

Un fichier d’initialisation permet de créer la structure de la base de données en fonction de la configuration des capteurs présents sur les entrées analogiques du nœud CAN. Une interface utilisateur permet à tout moment de visualiser les grandeurs enregistrées sous la forme d'une courbe actuelle en temps réel ( Real Time Trend) ou d'afficher des courbes historiques stockées dans la base de données (Historical Trend). Il est également possible d’exporter les données enregistrées au format texte vers Excel ou Matlab pour traitement ultérieur.